Efeito da taxa de carregamento sobre a remoção de poluentes de esgoto em sistemas alagados construídos

Objetivou-se estudar o efeito da taxa de carregamento sobre a eficiência de sistemas alagados, construídos de escoamento horizontal subsuperficial (SAC-EHSS), em remover poluentes de esgoto sanitário. Os SAC-EHSS foram alimentados com efluente proveniente de tanque séptico, sob taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCO V) de 53 a 231 g m-3d-1 de demanda química de oxigênio (DQO total) e as associadas taxas de carregamento (TC V) de demanda química de oxigênio solúvel, sólidos suspensos totais (SST), nitrogênio total (N-Total) e fósforo total (P-Total). Para avaliação de desempenho dos SAC-EHSS, as mesmas variáveis foram quantificadas em seu efluente. Relação linear e positiva foi obtida entre as taxas de remoção de DQO total, DQO solúvel e SST, e as TC V, nas faixas em que foram aplicadas, além de não terem sido observados efeitos negativos desta variável sobre a eficiência na remoção desses poluentes. As taxas de remoção de N-Total e P-Total não apresentaram, entretanto, tendência de aumento com a TC V aplicada nos SAC- EHSS, cultivados com taboa e utilizados no tratamento de efluente sanitário. As cargas aplicadas desses nutrientes devem ser consideradas referenciais no dimensionamento desses sistemas, caso se queira maximizar a remoção global de poluentes da água residuária.

Social wasps of two wetland ecosystems in brazilian Amazonia (Hymenoptera, Vespidae, Polistinae)

In Brazilian Amazonia, 20 genera and more than 200 species of polistine wasps are recorded. Local faunas with 70 to 80 species are usually found in non floodable forest environments. However, a variety of wetlands exist in the region, the most expressive in surface area being varzea systems. In this paper, information is presented on polistines from two areas of wetlands in the Brazilian states of Amazonas and Amapá. These are reciprocally compared and also with nearby terra firme locations. Collecting methods consisted of active search for nests, handnetting and automatic trapping of individuals. Forty-six species of 15 genera were collected in Mamirauá, AM, most being widespread common wasps. However, five species deserve special mention in virtue of rarity and/or restricted distribution: Metapolybia rufata, Chartergellus nigerrimus, Chartergellus punctatior, Clypearia duckei, and Clypearia weyrauchi. In Região dos Lagos, AP, 31 species of 9 genera were collected, nearly all being common species with the exception of some Polistes, like P. goeldi and P. occipitalis. Even though less rich than vespid faunas from terra firme habitats, the Mamirauá fauna proved to be quite expressive considering limitations imposed by the hydrological regime. In Região dos Lagos, however, the very low diversity found was below the worst expectations. The virtual absence of otherwise common species in environments like tidal varzea forests along Araguari River is truly remarkable. The causes of low diversity are probably related to isolation and relative immaturity of the region, allied to strong degradation of forested habitats.

Reproductive strategy of a non-annual rivulid in a perennial wetland

ABSTRACT Atlantirivulus riograndensis (Costa & Lanés, 2009) is a fish registered to the basin of Patos lagoon and the adjacent coastal plains in southern states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, Brazil, found in shallow water courses with that have large quantities of aquatic vegetation and forest edges. The objective of this study was to investigate the reproductive strategy and tactics of this species including the sex ratio, the length at first maturity, spawning type, fecundity and the possible associations among reproduction and abiotic factors. Sampling of specimens occurred in perennial wetlands within the Banhado dos Pachecos wildlife refuge, in the city of Viamão, state of Rio Grande do Sul, Brazil, which is a conservation unit that belongs to an area of environmental protection in the Pampa Biome. The capture of 30 A. riograndensis specimens per month occurred from January to December of 2012. A total of 188 females and 172 males were captured and the total sex ratio was 1:1 in the sampled population. Sexual maturity of the species occurs after 13.59 and 11.92 mm (SL) for females and males, respectively. Both a multiple spawning and a long reproductive period (since August to March) were confirmed by the presence of post-ovulatory follicles that were observed through histological analysis and the values of the gonadosomatic index in females considered spawning capable. The average absolute fecundity of the species is of 19.33 (± 6.18) vitellogenic oocytes in mature ovaries. No significant relationship was found between mean GSI and the abiotic data. Reproductive tactics presented by A. riograndensis indicate a species with an opportunistic reproductive strategy, following the pattern of other species of the Rivulidae family.

Phylogeny, ultrastructure, histopathology and prevalence of Myxobolus oliveirai sp. nov., a parasite of Brycon hilarii (Characidae) in the Pantanal wetland, Brazil

This paper presents the morphological, histological and ultrastructural characteristics of Myxobolus oliveirai sp. nov., a parasite of the gill filaments in Brycon hilarii from the Brazilian Pantanal. Out of 216 B. hilariispecimens examined (126 wild and 90 cultivated), 38.1% of wild specimens (n = 48) were infected. The parasites form elongated plasmodia primarily in the tip of gill filaments, reaching about 3 mm in length. A thorough comparison with all the Myxobolus species described from South American hosts, as well as nearly all the Myxobolus species described so far is provided. Partial sequencing of the 18S rDNA gene revealed a total of 1,527 bp. The Myxobolus species parasite of B. hilarii did not match any of the Myxozoa available in GenBank. In the phylogenetic analysis, M. oliveirai sp. nov. composed a monophyletic group with eight other species: five species of Myxobolus parasites of mugilid fishes, two parasites of pangasiid and one of centrarchid. Infection prevalence values of the parasite revealed no significant differences between wet and dry seasons or between males and females. The importance of the infection to the farming of the host species is emphasized.

GERAÇÃO DE DRENAGEM ÁCIDA E DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS EM PERFIS DE SOLOS CONSTRUÍDOS EM ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO Os solos construídos após a extração de carvão a céu aberto são compostos do solo superficial e, ou, do estéril de mineração. As propriedades químicas desses solos diferem das propriedades dos solos naturais, principalmente em razão do processo de sulfurização. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de acidificação da pirita e de contaminação com metais pesados ao longo de perfis de solos construídos após mineração de carvão, em áreas de diferentes idades, com e sem recuperação ambiental concomitante com a lavra. Foram selecionadas áreas mineradas denominadas de I e II, sem recuperação ambiental durante a lavra e compostas somente pelo estéril de mineração, representando as áreas mais antigas, e IV e VII, contendo topsoil e em alguns locais na camada de argila, constituindo as áreas mais jovens deste estudo. Foram coletadas amostras deformadas até 2 m de profundidade. Analisaram-se granulometria, densidade de partículas, pH em água, Ca, Mg, Al, K, Na, P, H+Al, potencial de acidificação, potencial de neutralização, potencial líquido, teor de C orgânico e condutividade elétrica no extrato da pasta saturada. Também foram extraídos os metais potencialmente biodisponíveis pela metodologia USEPA 3050B, cujos resultados foram comparados com os valores orientadores de prevenção e investigação para solos. Na análise univariada, foi aplicada a estatística descritiva e o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov. O grau de dispersão de cada variável foi avaliado qualitativamente e classificado como: baixo, moderado ou alto. A análise multivariada de componentes principais foi realizada para os solos construídos das áreas I, II, IV e VII; posteriormente, foram construídos biplots dos primeiros componentes principais. Os solos construídos das áreas mais antigas evidenciaram menores pHs e significativo potencial de acidificação. As camadas superficiais detopsoil, dos solos das áreas IV e VII, apesar de proporcionar condições químicas favoráveis ao estabelecimento de culturas agrícolas, não evitaram a formação de drenagem ácida em profundidade. O processo de sulfurização e sua relação com a liberação de metais foi melhor caracterizado pela análise de componentes principais realizada nas áreas IV e VII, em razão da correlação entre pH e saturação por bases nos estéreis só se expressar em saturações por bases acima de 40 %, não observada nos materiais dos estéreis das áreas I e II.

Avaliação da limpeza de CDtrodo construídos a partir de CD de ouro gravável/fita adesiva de galvanoplastia

Os eletrodos de ouro são largamente utilizados em estudos eletroquímicos e eletroanalíticos, devido à sua elevada pureza, ampla faixa de potencial de trabalho, bem como a possibilidade de controle e modificação da superfície eletródica. Neste trabalho são descritos procedimentos para construção e limpeza de eletrodos a partir de CDs de ouro graváveis, denominados CDtrodos. Inicialmente, os CDs foram submetidos à ação de HNO3 concentrado para retirada da camada polimérica protetora e exposição da camada metálica, posteriormente, para a construção dos CDtrodos, delimitou-se a área eletródica com fita de galvanoplastia. Diversos métodos para a limpeza da superfície do ouro foram empregados, após ataque do HNO3, tais como, aplicação de potencial fixo em solução de NaCl, ciclagens sucessivas em H2SO4 e aplicação de ultra-som, sendo que os melhores resultados foram obtidos por tratamento com H2SO4. A literatura tem registrado vários trabalhos empregando CDtrodo no entanto são focados na aplicação e pouco se descreve sobre a limpeza do eletrodo; nenhum trabalho foi registrado empregando a fita de galvanoplastia para delimitar a área do eletrodo. A utilização desse tipo alternativo de eletrodo é de suma importância, uma vez que o mesmo apresenta desempenho eletroquímico comparável aos eletrodos comerciais, além de grande versatilidade e baixo custo.

Floristic composition of two wetland forests in Araguaian Plain, State of Tocantins, Brazil, and comparison with other areas

Seasonally inundated native forest fragments ("ipucas") located in natural landform depression swales of the Araguaian Plain are currently under land use pressure. Their composition needs to be better understood to guarantee their protection. This comparative study of fragments under different land use conditions was carried out at Lago Verde Farm, Lagoa da Confusão,Tocantins, Brazil. The location coordinates are UTM 643586 and 644060 East and 8792795 and 8799167 North. This study aimed to first analyze and compare the floristic composition of two seasonally inundated forest fragments of approximately one hectare each. The first is located in an intact (without human intervention) Gramineous-Woody Savanna region and the second in a rice cultivation region. The floristic composition of both fragments was then compared to that of other wetland forests located in the Northern, Central Western and Southeastern regions of Brazil.All the floristic compositions are affected by seasonal flooding and soil water saturation. The floristic inventory used a census method that sampled all trees and shrubs with perimeter at 1.30 m from soil (PAP) = 15cm; 665 individuals, 33 families and 49 species were recorded for the intact region and 807 individuals, 35 families and 70 species for the altered region fragment. The values of H' = 0.806 (Shannon-Weaver) and J = 3.44 nats /individual (equability) for the fragment in the region affected by rice cultivation are considered high compared to the intact region fragment values (H' = 0.761 and J = 2.97). Families contributing to floristic richness in the altered region fragment were Fabaceae (9 species), Vochysiaceae (6) and Annonaceae (4). In the intact region fragment, Fabaceae also presented the largest number of species (8) followed by Arecaceae, Chrysobalanaceae and Vochysiaceae (3 each). When comparing the forests from various regions in Brazil, floristic similarity was found to be small. Greater similarity was found when indices for the two Lagoa da Confusão fragments were compared to riparian forests located in the Federal District of Brasilia.

Fertilidade de solos construídos em áreas de mineração de carvão na região sul de Santa Catarina

Com o objetivo de analisar a fertilidade de solos construídos sobre áreas mineradas de carvão a céu aberto (28º35'50'' S e 49º25'26'' W) no Município de Siderópolis, SC, foram escolhidas duas áreas recuperadas em épocas distintas: área IV em 2002 e área VI em 2003. No centro de cada área foi estabelecida uma transecção de 100 m de comprimento, em que foram lançadas alternadamente à direita e à esquerda, a intervalos de 10 m, transecções perpendiculares de 20 m, em que foram coletadas nove amostras de solo (0 - 0,2 m). As nove amostras de cada grupo de dois transectos consecutivos foram reunidas em uma amostra composta, reduzindo o universo amostral de 90 para cinco amostras de solo de cada área. Foram analisados os teores de argila, pH, fósforo, potássio, matéria orgânica, alumínio, cálcio, magnésio, H + Al, soma das bases, CTC e saturação por bases. Em ambas as áreas, o teor de argila foi enquadrada na classe 3, o teor de matéria orgânica foi baixa, o pH e V% muito baixos, o Mg variou de médio a alto, a SB variou de baixa a média e a CTC foi considerada alta. Na área IV, o teor de P foi baixo, e o de Ca variou de médio a baixo, enquanto na área VI o teor de P variou de baixo a médio, e o de Ca foi baixo. Embora tenham sido observadas diferenças entre alguns dos parâmetros analisados, essas não foram severamente afetadas pelo tempo de recuperação das duas áreas.

Uso de traçadores para avaliação da hidrodinâmica de sistemas alagados construídos operando sob condições climáticas tropicais

Sistemas alagados construídos (SACs) são, atualmente, importante opção para o tratamento de resíduos e controle da poluição pontual e difusa. O uso de SACs tem aumentado ano a ano, entretanto o nível de entendimento da hidrodinâmica do processo não tem crescido na mesma proporção. Traçadores fluorescentes apresentam-se como opção na determinação de curvas de distribuição de tempos de residência (DTR) e de parâmetros hidrodinâmicos, como número de dispersão e eficiência hidráulica. A pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar dois corantes (rodamina WT e fluoresceína sódica) na determinação das características hidrodinâmicas de SACs com escoamento subsuperficial, operando em região de clima tropical. Os tempos de residência experimentais (τR) para os SACs variaram entre 4,5 e 5,0 dias, e os parâmetros de modelos teóricos foram obtidos para cada sistema, indicando dispersões muito pequenas. Os SACs, que apresentavam relação comprimento/largura (L/B) de 24/1, comportaram-se como sistemas de escoamento próximo ao pistonado. Embora a massa total adicionada não tenha sido recuperada (a adsorção é um dos mecanismos de perda), a pesquisa indicou que a rodamina WT pode ser utilizada com resultados satisfatórios na avaliação do comportamento hidrodinâmico de SACs.

Influência da espécie vegetal cultivada nas condições redox de sistemas alagados construídos

Em vista da escassez de informações sobre a influência de diferentes macrófitas nas condições ambientais de Sistemas Alagados Construídos (SACs), monitorou-se o potencial redox (Eh) da água residuária da suinocultura (ARS) em tratamento, em 5 SACs, com dimensões de 24,0 m x 1,1 m x 0,70 m. A ARS, previamente tratada em filtros, foi aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, com tempo de residência aproximado de 4,8 d. Nos SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), alternanthera (Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb) e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no primeiro terço do tanque, alternanthera, no segundo terço, taboa e no terceiro terço, capim tifton-85. No SAC5, nada foi plantado. Coletaram-se amostras do afluente luente dos filtros e nos pontos de coleta posicionados a 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Os valores de Eh nos afluentes dos SACs variaram entre -18 e -152 mV, entretanto, houve predomínio de condições anóxicas/aeróbias, geralmente a partir de 4 m nos sistemas. Os efluentes dos SACs apresentaram potencial redox que variou de 53 a 226 mV. Houve tendência de mais rápida oxigenação das águas residuárias no SAC1, cultivado com a taboa e, a partir de 12 m de percurso, a condição redox do meio foi semelhante em todos os SACs.

Estudo cinético da remoção de matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura em sistemas alagados construídos cultivados com diferentes espécies de vegetais

Com a realização deste estudo, teve-se o objetivo de obter valores dos coeficientes de remoção da matéria orgânica de águas residuárias da suinocultura (ARS), quando em tratamento em sistemas alagados, construídos (SACs) e cultivados com diferentes espécies vegetais e em condições climáticas tropicais. Em tanques de 24,0 x 1,1 x 0,7 m, impermeabilizados com lona de PVC e preenchidos com uma camada de 0,4 m de brita zero (altura útil), foram plantados taboa (SAC1), tripa-de-sapo (SAC2) e capim-tifton 85 (SAC3). No SAC4 (multivegetado), foi plantado, no primeiro terço, tripa-de-sapo; no segundo terço, taboa, e no último terço, capim-tifton 85. A ARS foi previamente tratada em filtros orgânicos constituídos por bagaço de cana-de-açúcar, sendo aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, o que correspondeu a um tempo de retenção hidráulica (TRH) aproximado de 6,4 dias. Coletaram-se amostras da água residuária nos pontos 0 (entrada), 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Nas amostras coletadas, foram analisadas as concentrações de DQO, sendo os valores utilizados para a obtenção dos parâmetros cinéticos aparentes. Não houve diferença (p>0,05) entre os SACs, na capacidade do sistema em remover DQO; entretanto, a época do ano teve influência na dinâmica da remoção de matéria orgânica nos sistemas. Os valores do coeficiente cinético aparente k v' ficaram entre 0,94 e 1,52 d-1 no cultivo, no período de verão. Já no período de outono/inverno, o coeficiente k v' apresentou valores menores, entre 0,88 e 1,07 d-1.

Eficiência de sistemas alagados construídos na remoção de poluentes de águas residuárias de indústria de laticínios

Objetivou-se avaliar a eficiência de sistemas alagados construídos (SACs), cultivados com dois diferentes capins e cinco taxas de carregamento orgânico (TCOs) na remoção de poluentes de águas residuárias de indústria de laticínios (ARL). Para isso, unidades experimentais foram constituídas por um SAC sem vegetação (SV), cinco SACs cultivados com capim-elefante (SACs-CF) e cinco SACs cultivados com capim-tifton 85 (SACs-CT), com escoamento subsuperficial horizontal. A ARL foi aplicada numa vazão média de 60 L d-1 e tempo de residência hidráulica de 4,8 dias e TCOs de 66; 130; 190; 320 e 570 kg ha-1 d-1 de DBO5. Os SACs mostraram-se eficientes na remoção da DBO, DQO e dos SSTs, STs e NTKs, porém foram pouco eficientes na remoção de P-total, K e Na da ARL. As duas forrageiras avaliadas apresentaram semelhante influência no processo de remoção de DBO5, DQO, ST, SST, P-total, K e Na, quando comparadas com sistemas que operaram com mesma taxa de carregamento orgânico, tendo as remoções de DBO e DQO ficado na faixa de 79 a 96 % e 85 a 97 %, respectivamente. O SAC sem vegetação (SV) apresentou desempenho semelhante ao dos SACs vegetados na remoção de DBO5, DQO, ST, SST e Na, enquanto o cultivado com capim-tifton foi mais eficiente na remoção de NTK.

Tratamento de esgoto sanitário em sistemas alagados construídos cultivados com lírio-amarelo

Neste artigo, avaliou-se a eficiência de quatro sistemas alagados construídos (SACs) no tratamento de esgoto sanitário após ser submetido a tratamento preliminar e, no caso de alguns SACs, a tratamento primário (tanque séptico). Os SACs foram cultivados com lírio-amarelo (Hemerocallis flava), tendo a brita #0 como meio suporte, e submetidos às taxas de carregamento orgânico (TCO) de esgoto sanitário, em termos de DBO (kg ha-1 d-1), de 44; 98; 230 e 395 kg ha-1 d-1 e tempos de detenção hidráulica (TDH) de 3,9; 2,0; 1,0 e 0,75 dias, respectivamente. Para avaliar a eficiência dos sistemas, foram realizadas, no afluente e no efluente aos SACs, análises de DBO, DQO, SST, N-total, P-total, K e Na durante 6 meses de funcionamento do sistema. Nos SACs, houve predominância do ambiente anóxico/aeróbio, com remoção de SST, DBO e DQO, suficiente para atender aos padrões de lançamento de efluentes estabelecidos na legislação ambiental do Estado de Minas Gerais.

Removal of nitrogen, phosphorus, copper and zinc from swine breeding waste water by bermudagrass and cattail in constructed wetland systems

This work aimed to study the agronomic performance and capacity of nutrient removal by bermudagrass (Cynodon spp.) and cattail (Typha sp.) when grown in constructed wetlands systems (CWSs) of vertical and horizontal flow, respectively, used in the post-treatment of swine breeding wastewater (ARS). The average yield of dry matter (DM) of bermudagrass in sections of 60-day interval ranged from 14 to 43 t ha-1, while the cultivated cattail produced in a single cut after 200 days of cultivation between 45 and 67 t ha-1 of DM. Bermudagrass extracted up to 17.65 kg ha-1 d-1 of nitrogen, 1.76 kg ha-1 d-1 of phosphorus, 6.67 g ha-1 d-1 of copper and 54.75 g ha-1 d-1 of zinc. Cattail extracted up to 5.10 kg ha-1 d-1 of nitrogen, 1.07 kg ha-1 d-1 of phosphorus, 1.41 g ha-1 d-1 of copper and 16.04 g ha-1 d-1 of zinc. Cattail and bermudagrass were able to remove, respectively, 5.0 and 4.6% of the nitrogen and 11.2 and 5.4% of the phosphorus applied via ARS, being less efficient in extracting N and P when the initial intake of these nutrients is evaluated.

Uso de traçador salino para avaliação da colmatação e das condições hidrodinâmicas em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial

RESUMO A colmatação é um fenômeno intrínseco aos sistemas alagados construídos (SACs) utilizados no tratamento de esgotos, sendo decorrente dos mecanismos de remoção de poluentes. Dentre os métodos disponíveis para a avaliação da colmatação, destaca-se o uso de traçadores para a obtenção das condições hidrodinâmicas dos SACs. No entanto, não há um traçador ideal; os salinos, por exemplo, são passíveis de absorção, mecanismo influenciado pelo estádio no qual a planta se apresenta. Assim, objetivou-se, com a realização do trabalho, avaliar a utilização do NaCl para caracterização do grau de colmatação e das condições hidrodinâmicas de SACs de escoamento horizontal subsuperficial, plantado e não plantado, verificar a confiabilidade do uso desse traçador em testes executados durante o estádio de crescimento (após o corte da parte aérea) e o florescimento da taboa (Typha latifolia), além da suscetibilidade de causar danos às plantas. Os resultados indicaram que o NaCl pode ser utilizado para estudos de comparação do grau de colmatação de SACs, inclusive não apresentando danos à taboa. Verificou-se que, após sete anos de operação, a unidade plantada encontra-se mais colmatada e com regime de escoamento mais turbulento. Também foi possível inferir que o corte das plantas propiciou aumento na dispersão no sistema.