A modelação nas tecnologias de tratamento de água – o caso particular do arrastamento por ar

Os recursos hídricos subterrâneos constituem a maior fonte disponível de água doce e são, cada vez mais, utilizados no abastecimento de água para consumo humano e em múltiplas actividades industriais e agrícolas. A poluição destes recursos, fruto de acidente ou negligência, é uma realidade que se verifica com uma frequência alarmante e que atinge níveis preocupantes no nosso país. Nestas Jornadas pretende-se apresentar, numa primeira fase, uma breve alusão à operação de arrastamento por ar em colunas com enchimento desordenado, e suas vantagens face a outros processos de despoluição e, numa segunda fase, a utilidade de desenvolvimento de modelos de simulação e optimização numérica desta operação unitária. Para tal, é exposta a formulação do modelo matemático fenomenológico concebido por Castro e Fiúza (Castro, 1997) desenvolvido sob uma fundamentação teórica com carácter sistémico, em termos de equações de balanço de massa para uma determinada secção de volume infinitesimal, traduzido num sistema de EDOs e num sistema de EDPs, para situações de estado estacionário e transiente respectivamente e são apresentados os resultados entretanto obtidos.

Conflitos emergentes na gestão da água

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão da Água

Indicadores de desempenho das redes de abastecimento de água – aplicação prática ao município de Santiago do Cacém

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária

Animais aquáticos de importância médica no Brasil

Os acidentes por animais aquáticos venenosos e traumatizantes podem provocar morbidez importante em humanos. Em 236 ocorrências por animais marinhos observadas pelo autor, os ouriços-do-mar causaram cerca de 50%, os cnidários (cubomedusas e caravelas) 25% e peixes venenosos (bagres, arraias e peixes-escorpião) 25% dos acidentes. Nos rios e lagos, as arraias, bagres e mandis causam acidentes que têm mecanismo do envenenamento e efeitos das toxinas semelhantes às espécies marinhas. Em uma série de cerca de 200 acidentes em pescadores de água doce, quase 40% foram causados por bagres e mandis, 5% por arraias de água doce e 55% por peixes traumatogênicos, como as piranhas e as traíras. O autor demonstra os principais animais aquáticos que causam acidentes no Brasil, apresenta aspectos clínicos dos envenenamentos e discute medidas terapêuticas para o controle da intensa sintomatologia observada principalmente nos acidentes causados por cnidários e peixes venenosos.

Contribuição para a diminuição do consumo de água potável - Caso de estudo de aproveitamento de águas pluviais no Município de Setúbal

A água é um recurso natural, indispensável para a existência de vida na Terra, que tem sido utilizado de forma exaustiva e pouco controlada nas actividades antropogénicas. Embora aparente ser um recurso renovável, a água doce tem sido utilizada a uma taxa superior à sua capacidade de reposição, originado problemas de escassez de água. Por este motivo, a água é cada vez mais valorizada em termos económicos, sociais e ambientais. Verifica-se que o desenvolvimento económico e o rápido crescimento demográfico, contribuíram para o aumento das necessidades de consumo de água. No entanto, o volume de água consumido não se restringe só às necessidades básicas indispensáveis, mas sim aos desperdícios e a consumos descontrolados. Desta forma, considera-se que uma melhor gestão dos recursos hídricos deverá evitar ao máximo os desperdícios, reciclar a água sempre que possível e procurar fontes alternativas de água. O aproveitamento de águas pluviais é um dos sistemas de fontes alternativas de água. Esta técnica consiste em recolher as águas pluviais, que caem naturalmente nas várias superfícies, direccionando-as para reservatórios de armazenamento, para posterior utilização. O principal objectivo desta dissertação foi avaliar a possibilidade de aproveitar águas pluviais, destinadas a utilizações que não necessitam de uma elevada qualidade da água, por forma a contribuir para a minimização do consumo de água potável, poupando assim o recurso água e o custo de produção de água potável. Para isso, efectuou-se um estudo de caso no município de Setúbal, avaliando a viabilidade de implementação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais (SAAP) em quatro tipologias de edifícios diferentes. Do estudo realizado no município de Setúbal, concluiu-se que não seria viável a implementação de SAAP em edifícios de habitação, devido ao reduzido benefício obtido em função dos custos associados ao sistema. Pelo contrário, o projecto torna-se viável para a tipologia de edifício do quartel dos bombeiros sapadores, uma vez que dispõe de uma área de captação elevada.

Estocagem tecidual e utilização de lipídeos em Matrinxã, Brycon cephalus (Günther, 1869)

Os lipídeos exercem diversas funções biológicas, como constituintes de membranas, precursores de hormônios, e por seu alto conteúdo calórico, um eficiente composto para estoque de energia. Nos peixes, ao contrário dos mamíferos, os modelos de deposição lipídica são mais diversos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a concentração de lipídeo total no plasma e nos tecidos somático e reprodutivo do matrinxã, Brycon cephalus, macho e fêmea, destacando alguns índices somáticos relacionados à dinâmica desse substrato. De outubro/97 a janeiro/99, foram amostrados, mensalmente, 8 a 12 peixes, totalizando 174 animais. Após anestesia, retirou-se sangue heparinizado para dosagem do triacilglicerol plasmático. Cada peixe foi mensurado e fígado, gônadas e gordura visceral retirados e pesados para cálculo do IHS (índice hepatossomático) IGS (índice gonadossomático) e IGVS (índice gorduro-viscerossomático). Os maiores teores do lipídeo total ocorreram no músculo vermelho, com aproximadamente 18%, seguido pelo fígado e gônadas com valores médios de 16,5%. O músculo branco apresentou o menor teor com 2,3%. A análise de variância dos IHS e IGVS mostrou que ambos apresentaram efeito significativo para bimestre, com índices mais baixos em períodos de temperaturas mais altas, e não significativo para sexo e a interação sexo e bimestre. O matrinxã estoca lipídeos em vários tecidos corpóreos incluindo gordura mesentérica, fígado, músculos e gônadas.

Alimentação e ecomorfologia de duas espécies de piranhas (Characiformes: Characidae) do lago de Viana, estado do Maranhão, Brasil

Serrasalmus aff. brandtii e Pygocentrus nattereri são duas espécies de piranhas comuns no Lago de Viana, um lago formado a partir das inundações do Rio Pindaré, tributário da margem esquerda do Rio Mearim. Uma amostra composta por 249 exemplares destas espécies foi estudada a fim de identificar a composição da dieta e as estratégias alimentares empregadas pelas duas. Os peixes foram coletados trimestralmente durante um ano, entre março de 1998 e março de 1999, usando redes de emalhar e tarrafas. A composição qualitativa da dieta foi analisada com uso do método de freqüência de ocorrência. As estratégias alimentares empregadas pelas espécies foram inferidas através do método gráfico de Costello (1990), modificado por Amundsen et al. (1996). Os resultados indicaram que peixes foi o item encontrado com maior freqüência nos estômagos de ambas as espécies, seguido de matéria vegetal, com maior participação na dieta de P. nattereri. Os recursos peixes e vegetais tenderam a apresentar relações inversas quando comparados com as diferentes classes de comprimento. A análise gráfica da dieta de P. nattereri e S. aff. brandtii sugere que a maioria dos indivíduos utiliza vários recursos simultaneamente. Uma análise multivariada de índices ecomorfológicos indicou que as espécies são segregadas com relação à habilidade natatória, posição ocupada na coluna d'água e tamanho relativo das presas.

Sustentabilidade do uso de água em zonas urbanas

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Contribution for a better ecological understanding of the freshwater phase of sea lamprey (Petromyzon marinus) in the Minho River watershed

Dissertação de mestrado em Ecology

Diversidade das assembléias de peixes nas quatro unidades geográficas do rio Paraíba do Sul

Padrões na diversidade de peixes ao longo de quatro unidades geográficas (superior, médio-superior, médio-inferior e inferior) no rio Paraíba do Sul foram estudados com a finalidade de avaliar tendências de variações espaciais (unidades geográficas) e temporais (períodos de cheia e seca). Vinte e cinco locais foram amostrados entre Dezembro de 2002 e Março de 2003 (verão/cheia) e, entre Agosto e Novembro de 2003 (inverno/seca). Os peixes foram capturados com um esforço padronizado, utilizando redes de espera, tarrafas e peneiras. Um total de 81 espécies foram registradas compreendendo 9 ordens, 29 famílias e 55 gêneros. Characiformes apresentaram maior número de espécies (28) seguido de Siluriformes (23). Perciformes, principalmente Tilapia rendalli e Geophagus brasiliensis, e Cyprinodontiformes com destaque para Poecilia vivipara e Poecilia reticulata, foram os grupos numericamente mais abundantes, enquanto Siluriformes, principalmente Hypostomus luetkeni, e Perciformes com Geophagus brasiliensis apresentaram maior contribuição em biomassa. Poecilia vivipara foi encontrada apenas no período de seca. Espacialmente, Hoplosternum littorale predominou no trecho médio-superior, Pimelodus fur, Hypostomus luetkeni, Glanidium albescens no trecho médio-inferior, e Loricariichtys spixii e Prochilodus lineatus no trecho inferior. O número de espécies e a riqueza de Margalef apresentaram um aumento do trecho superior para o inferior, principalmente durante o período de cheia. Espécies que apresentaram ampla distribuição ao longo do rio (G. brasiliensis, Oligosarcus hepsetus e P. reticulata) são consideradas oportunistas por se aproveitarem dos recursos disponíveis em ambientes pobres, refletindo o estado de alterações do rio. Diferenciações na fisiografia ao longo da extensão longitudinal da bacia não coincidiram com mudanças nas assembléias de peixes, sugerindo que fatores associados a alterações de hábitats poderiam estar estruturando a comunidade de peixes a nível local.

Dinâmica trófica de Plagioscion squamosissimus (Perciformes, Sciaenidae) em trechos de influência da represa Capivara (rios Paranapanema e Tibagi)

Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840) foi estudada em cinco trechos de influência da represa Capivara nos rios Paranapanema e Tibagi. As amostragens foram realizadas em dois períodos, 1992/1993 e 1994/1995, em coletas mensais, e sazonalmente no período 2001/2002. As capturas foram efetivadas com redes de espera simples com malhas entre 2 a 12 cm. Foram analisados 993 exemplares. Os itens alimentares identificados foram agrupados em categorias e analisados pelo método da composição percentual. A composição da dieta foi comparada entre os períodos de amostragens e entre trechos, pela análise de similaridade usando o coeficiente de Bray-Curtis. Os resultados indicaram que em todos os períodos e em todos os trechos houve uniformidade no consumo dos tipos de itens alimentares. Os itens encontrados foram agrupados em seis categorias: peixes, camarão, Odonata, Ephemeroptera, outros grupos de insetos e outros (material vegetal, detritos e organismos, raramente encontrados). Em todos os trechos e em todas as épocas analisadas, P. squamosissimus se manteve como carnívora, e no período 2001/2002 o item camarão (Macrobrachium amazonicum) foi o de maior participação em sua dieta. Concomitante com o fato de a corvina trocar de alimento substituindo peixes por camarão, mudou o comportamento quanto à freqüência na tomada de alimento e na variedade de tipos de itens consumidos. Quando P. squamosissimus utiliza camarão, maior número de indivíduos são encontrados nos estômagos, na maioria dos casos com apenas este tipo de item.

TRATAMENTO DE EFLUENTES DE TANQUES DE PISCICULTURA APLICANDO A TECNOLOGIA DE ELETROCOAGULAÇÃO

Para a realização deste trabalho, foi utilizada a técnica da eletrocoagulação (EC) para o tratamento de efluente de piscicultura. Um reator de EC em escala de laboratório, com capacidade de 1,5 L foi montado, utilizando um conjunto de quatro placas de eletrodos de alumínio, um agitador mecânico de alto torque microprocessado, fios condutores com garras de jacaré e uma fonte de tensão com potência regulável. Os eletrodos foram arranjados dentro da célula eletrolítica de forma monopolar, em paralelo e a uma distância de 11 mm. O efluente utilizado neste estudo foi coletado em tanques de piscicultura do centro de criação de peixes do Departamento de Engenharia de Pesca da Universidade Federal do Ceará. Para a determinação da melhor condição de operação do reator, foi feito um planejamento experimental por intermédio do Software “Statgrafics”, definindo, as variáveis operacionais e os seus respetivos intervalos de variação (pH inicial de 4 a 8, condutividade de 1000 a 4000 μS cm-1, tempo de eletrolise de 15 a 35 min., agitação de 200 a 600 rpm e corrente de 1 a 2,5 A), que combinadas entre si totalizaram um total de 35 ensaios experimentais. Com base nos resultados obtidos por meio das análises físico-químicas em laboratório, pode-se afirmar que o pH inicial=8, condutividade=1000 μS cm-1, tempo=35 min., agitação=200 rpm e corrente=2,5 A, são as condições ótimas de operação do reator. Nestas condições, alcançaram remoção de 84,95% para DQO, 98,06% para nitrito, 82,43% para nitrato, 98,05% para fósforo total e 95,32% para a turbidez, sendo o custo operacional de 4,59 R$/m3 de efluente tratado. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que alguns dos parâmetros analisados (pH, turbidez, temperatura, STD, nitrito, nitrato e fósforo total) estão de acordo com os padrões estabelecidos para água doce, classe 2, pela Resolução CONAMA nº 357/05, e de acordo com a Resolução CONAMA nº 430/2011 e a Portaria nº 154/2002 da SEMACE (CE), para lançamento do efluente final nos corpos receptores. A técnica de eletrocoagulação além de ser um método alternativo, eficiente e promissor para tratamento de efluentes de piscicultura, também mostrou ser ecologicamente correto por dispensar o consumo elevado de reagentes, ao contrário do que acontece no tratamento convencional.

A constituição e o funcionamento de uma comunidade de prática de professores em educação para o desenvolvimento sustentável

Os conceitos de desenvolvimento sustentável e de educação para o desenvolvimento sustentável estão ainda em evolução o que torna pertinente, hoje, a tentativa de uma clarificação conceptual e sua posterior operacionalização. Além de promover a definição e uso correto dos termos, compete também ao ensino criar e desenvolver as competências necessárias para a sua operacionalidade. Esta investigação pretende contribuir para a autoformação de professores, nomeadamente de professores de Física e Química, em educação para o desenvolvimento sustentável. Pretende que os professores, e aqueles que beneficiam da sua ação, possam ser cidadãos críticos e responsáveis, numa sociedade local e simultaneamente global, que vive num tempo concreto mas, cada vez mais, consciente das repercussões futuras das suas ações e decisões. Tendo por base este objetivo criou-se uma comunidade de prática virtual constituída por professores de Física e Química de Portugal e de países africanos de língua oficial portuguesa. A formação em educação para o desenvolvimento sustentável constituiu o domínio da comunidade de prática. A água foi o tema motivador e aglutinador, pois sendo essencial à vida, torna-se no contexto educativo, e concretamente em educação para o desenvolvimento sustentável, num desafio ético, simultaneamente social, económico, ambiental e político. A prática reflexiva constituiu uma ferramenta fundamental da atividade da comunidade. Da análise da prática desta comunidade, que constituiu o objeto desta investigação, verificámos que os diferentes contextos geográficos, educacionais, culturais e de desenvolvimento dos professores proporcionaram uma participação diversificada na comunidade de prática. Esta participação permitiu, aos membros da referida comunidade, a criação e/ou o desenvolvimento das competências requeridas em educação para o desenvolvimento sustentável. Apesar da pertinência do tema confrontámo-nos com a falta de projetos de investigação semelhantes ao desta investigação, o que constituiu um maior desafio à sua realização.

DETECÇÃO DE SUBPRODUTOS DA DESINFECÇÃO COM CLORO EM ÁGUA DESSALINIZADA

A dessalinização da água do mar é um método usado para obter água potável. Na dessalinização da água também é necessária a desinfecção de água com o cloro. Esta desinfecção garante à água condições seguras em termos microbiológicos mas promove a formação de novas substâncias consideradas tóxicas, resultantes da reacção do cloro com a matéria orgânica presente na água. Essas substâncias são designados por subprodutos de desinfecção de água com o cloro (DBP) dos quais destacam-se os trihalometanos (THM), os ácidos haloacéticos (HAA), os haloacetonitrilos (HAN), as haloacetonas (HK). A concentração dessas substâncias em águas para consumo humano é muito baixa e constitui sempre um desafio a sua detecção e quantificação. Neste trabalho desenvolveu-se e optimizou-se métodos de análises de DBP em água para consumo humano. Os DBP voláteis foram analisados por headspace e cromatografia gasosa com detecção por captura electrónica (HS-GC-ECD) e por microextracção em fase sólida no headspace e cromatografia gasosa com detecção por captura electrónica (SPME-HS-GC-ECD). Para os DBP não voláteis (HAA) aplicou-se a extracção em fase sólida e cromatografia líquida com detector de fila de diodos (SPE-RPHPLC- DAD). Foram analisados os DBP na água dessalinizada por osmose inversa proveniente de Cabo Verde e na água da cidade de Porto, de forma a verificar as diferenças em termos qualitativos e quantitativos. Usou-se um planeamento factorial de Box-Behnken para a optimização de métodos analíticos. Este modelo foi igualmente aplicado na simulação laboratorial de dessalinização da água do mar por osmose inversa e desinfecção com o cloro, tendo como objectivo identificar os factores mais significativos na formação de DBP em água dessalinizada (pH, temperatura e tempo de desinfecção).

Gestão da cadeia de abastecimento de água potável. Estudo caso de Santo Antão

O abastecimento de água constitui um elemento essencial à vida. A sua importância na civilização é reconhecida desde a antiguidade. O homem precisa de água de qualidade e em quantidades suficientes para suprir todas as suas necessidades, não só para a protecção da sua saúde, como também para o desenvolvimento económico. Tendo em conta a enorme importância que a água tem para as populações, á nível da saúde e da melhoria da qualidade de vida, esta monografia tem por objetivo descrever como está estruturada a Gestão da Cadeia de Abastecimento de água potável na cidade do Porto Novo, analisando as características das actividades logísticas envolvidas, e qual o seu contributo para a melhoria desse processo. Entenderem em que medida as actividades logísticas possibilitam aos gestores, dessa cadeia, ampliar uma visão dos processos empresariais, contribuindo para melhorar o aprovisionamento dos recursos disponíveis na organização para o alcance dos melhores resultados operacionais e atender as exigências dos seus clientes. Para a elaboração do presente trabalho foi utilizada a seguinte metodologia: revisão bibliográfica para entender e fundamentar o conceito de Gestão da Cadeia de Abastecimento; Actividades Logísticas e outros conceitos relacionados com o tema; recolha de dados e informações em documentos fornecidos pelas entidades envolvidas no processo, e por fim, aplicação de questionários á alguns clientes finais da cadeia. Os resultados da pesquisa apontam que o processo de abastecimento de água potável em Porto Novo está devidamente dividida em actividades logísticas, iniciando com a extracção da água do mar; transformação da água salgada em água doce (através do processo de dessalinização); armazenagem da água doce em reservatórios na empresa produtora; bombagem da água para o reservatório central em Morro de Braz, distribuição da água aos clientes através da rede pública de distribuição; e por fim o atendimento do cliente nos balcões de cobrança no SAAS-PN. Constata-se que há uma necessidade de melhorar a gestão financeira do SAAS-PN, pois está empresa tem acumulado dívidas consideráveis perante á Águas de Porto Novo, o que tem colocado em risco o abastecimento de água na cidade.