Confiabilidade Metrológica: o caso da análise de DQO em um laboratório acadêmico.

Desde 2004, o CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente), através de sua Resolução n 344, vem exigindo que as análises físicas, químicas e biológicas em matrizes ambientais sejam realizadas em laboratórios ambientais que possuam sua competência técnica reconhecida formalmente através da acreditação concedida pelo Inmetro. Assim, algumas Unidades Federativas vem adotando o mesmo critério para cadastramento de laboratórios em seus bancos de dados. Com isso, houve um crescimento no número de acreditações: em 2002 haviam 12 laboratórios acreditados e em 2012 foram concedidas 198 acreditações a laboratórios ambientais. A adoção da ABNT NBR ISO/IEC 17025 como padrão de trabalho, além de atender as legislações vigentes, possui as seguintes vantagens: satisfação do cliente, credibilidade e melhoria contínua do laboratório, melhoria da capacitação profissional e a conquista de um mercado mais amplo. Buscando adequar-se a essa realidade, apesar de todas as dificuldades inerentes ao processo de implementação dos requisitos da ABNT NBR ISO/IEC 17025 em laboratórios universitários e de pesquisa, o Laboratório de Engenharia Sanitária (LES/DESMA) priorizou a adequação da determinação da demanda química de oxigênio (DQO) aos requisitos técnicos da ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005, por ser um parâmetro indicador global de matéria orgânica em águas residuárias e superficiais e ser amplamente utilizado no monitoramento de estações de tratamento de efluentes líquidos e pelo fato deste poder ser determinado por duas técnicas analíticas distintas: espectrofotometria e colorimetria. Em razão deste cenário, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho dos métodos 5220 B e 5220 D descritos pelo Standard Methods, através dos parâmetros de validação de métodos analíticos. Ambos os métodos mostraram-se adequados ao uso a que se destinam e o limite de quantificação determinado apresentou-se compatível com o praticado com os laboratórios acreditados. As incertezas foram calculadas de forma a quantificar a qualidade do resultado.

Avaliação da metodologia IQAFAL nas bacias contribuintes da Lagoa Rodrigo de Freitas, RJ, Brasil.

A pressão antrópica crescente impõe a necessidade de um monitoramento sistemático da água e de seus ambientes aquáticos. O desenvolvimento de Índices de Qualidade de Água (IQAs) tem como objetivo transformar dados em informações acessíveis e de fácil entendimento para os gestores e usuários das águas, visando refletir a deterioração deste recurso em nível de bacia hidrográfica e ao longo do tempo. O Instituto Estadual do Ambiente (INEA) adotou um novo Índice de Qualidade de Água para ambiente lótico, baseado em lógica nebulosa, o IQAFAL, desenvolvido no âmbito do rio Paraíba do Sul. O objetivo principal deste estudo consiste em aplicar o IQAFAL aos rios dos Macacos, Cabeça e Rainha, contribuintes da bacia de drenagem da Lagoa Rodrigo de Freitas, de grande interesse sócio-político-ambiental para a cidade do Rio de Janeiro. Busca-se analisar a sua adequação em sintetizar a qualidade de água em bacias hidrográficas de pequeno porte e primordialmente urbana. Para tanto, utilizam-se dados físicos, químicos e biológicos do INEA, no período 2003 - 2010. Os resultados mostraram que o IQAFAL foi capaz de refletir a qualidade da água de modo satisfatório e compatível com os registros disponíveis e a percepção de especialistas acerca da real qualidade dos rios. Ou seja, este Índice se mostrou mais sensível às condições ruins, traduzindo a verdadeira condição destes corpos dágua, ao contrário do IQACETESB, que classifica estas águas como de qualidade mediana. Os resultados confirmam também as vantagens deste índice, observadas em estudos anteriores, sobretudo quanto à capacidade de identificar as variáveis de qualidade de água que são mais determinantes para o resultado final do Índice, através do estudo dos subíndices.

Uso da calibração multivariada para a predição de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo empregando-se ferramentas de regressão multivariada para a previsão do teor em ésteres metílicos e, simultaneamente, de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel de soja. O modelo foi proposto a partir da correlação das propriedades de interesse com os espectros de reflectância total atenuada no infravermelho médio das misturas. Para a determinação dos teores de ésteres metílicos foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), podendo esta ser uma técnica alternativa aos método de referência que utilizam a cromatografia em fase gasosa (EN 14103 e EN 14105). As propriedades físico-químicas selecionadas foram índice de refração, massa específica e viscosidade. Para o estudo, foram preparadas 11 misturas com diferentes proporções de biodiesel de soja e de óleo de soja (0-100 % em massa de biodiesel de soja), em quintuplicata, totalizando 55 amostras. A região do infravermelho estudada foi a faixa de 3801 a 650 cm-1. Os espectros foram submetidos aos pré-tratamentos de correção de sinal multiplicativo (MSC) e, em seguida, à centralização na média (MC). As propriedades de interesse foram submetidas ao autoescalamento. Em seguida foi aplicada análise de componentes principais (PCA) com a finalidade de reduzir a dimensionalidade dos dados e detectar a presença de valores anômalos. Quando estes foram detectados, a amostra era descartada. Os dados originais foram submetidos ao algoritmo de Kennard-Stone dividindo-os em um conjunto de calibração, para a construção do modelo, e um conjunto de validação, para verificar a sua confiabilidade. Os resultados mostraram que o modelo proposto por PLS2 (Mínimos Quadrados Parciais) foi capaz de se ajustar bem os dados de índice de refração e de massa específica, podendo ser observado um comportamento aleatório dos erros, indicando a presença de homocedasticidade nos valores residuais, em outras palavras, o modelo construído apresentou uma capacidade de previsão para as propriedades de massa específica e índice de refração com 95% de confiança. A exatidão do modelo foi também avaliada através da estimativa dos parâmetros de regressão que são a inclinação e o intercepto pela Região Conjunta da Elipse de Confiança (EJCR). Os resultados confirmaram que o modelo MIR-PLS desenvolvido foi capaz de prever, simultaneamente, as propriedades índice de refração e massa específica. Para os teores de éteres metílicos determinados por HPLC, foi também desenvolvido um modelo MIR-PLS para correlacionar estes valores com os espectros de MIR, porém a qualidade do ajuste não foi tão boa. Apesar disso, foi possível mostrar que os dados podem ser modelados e correlacionados com os espectros de infravermelho utilizando calibração multivariada

Construção e operação de wetland como polimento de lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos.

O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a metodologia de construção, de plantio, de manutenção, de operação e a eficiência de um sistema de tratamento por wetland construído como etapa de polimento da Estação de Tratamento de Lixiviado (ETC) de Aterro já encerrado de Resíduos Sólidos Urbanos na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Parte do efluente tratado por lodos ativados na ETC foi direcionado e tratado no wetland construído. Foi escolhido o projeto de Fluxo Horizontal Subsuperficial e a vegetação selecionada foi a taboa (Typha latifolia) que é nativa da área do aterro. Em média, foram feitas três amostragens mensais do afluente e do efluente do wetland, de maio a outubro de 2013. A eficiência do sistema foi avaliada por meio de parâmetros físico-químicos e de parâmetros coletivos específicos. A eficiência de remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO) foi de 60%, nitrogênio amoniacal de 67%, nitrito de 72% e nitrato de 57%. Outro parâmetro avaliado foi a toxicidade aguda, foram utilizados os organismos teste Danio rerio (peixe), a Daphnia similis (microcrustáceo) e a Aliivibrio fischeri (bactéria luminescente). Durante o período foram coletados diariamente as vazões de entrada e saída, a condutividade elétrica e o índice pluviométrico. Os resultados mostraram que o uso de wetland como etapa de polimento pode ser uma alternativa para o tratamento de lixiviado.

Caracterização físico-química e microbiológica de sementes, farinha e óleo de gergelim (Sesamum indicum L.)

O gergelim (Sesamum indicum L.) é considerado uma das principais oleaginosas cultivadas mundialmente, fonte de lipídios, proteínas, minerais e vitaminas e antioxidantes importantes para a saúde humana. São poucos os estudos que analisaram as características químicas do gergelim. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a composição química das diferentes marcas comerciais de sementes de gergelim (branco e negro), da farinha de gergelim, óleo de gergelim bruto e leite de gergelim negro. Este estudo foi realizado em laboratórios do Instituto de Nutrição e do Instituto de Química da UERJ e em laboratório na cidade de Campinas, em São Paulo. Foram realizadas análises, na farinha e nas sementes, de composição centesimal, fibras, cálcio, magnésio, zinco, cobre, potássio, manganês, vitamina E, betacaroteno e ácidos graxos. No óleo e no leite, foram analisados minerais, exceto cálcio e magnésio, e vitaminas E, betacaroteno, ácidos graxos e, no óleo, índices de acidez e peróxido. Avaliações microbiológicas também foram realizadas nas sementes de gergelim branco e negro e na farinha. Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), com pós teste de Tukey para comparação das médias entre os grupos e para comparar dois grupos foi utilizado o teste t. O intervalo de confiança foi de 95%. Foi utilizado o software GraphPad Prism 5. Foram observadas diferenças significativas entre as diferentes marcas das sementes, assim como diferenças entre a farinha e as sementes de gergelim negro e branco, em relação à grande maioria das análises realizadas. O óleo de gergelim apresentou excelente padrão de identidade e qualidade, além de ótimo perfil de ácidos graxos, dentro das recomendações da legislação, apresentando-se como a melhor fonte de vitamina E dentro os produtos analisados. O gergelim foi considerado rico em cálcio, tendo o gergelim negro como a principal fonte (983,25 mg/100g) com grande diferença significativa em relação ao gergelim branco (p<0,0001), além de ser a principal fonte de fibras insolúveis (27,71%), o que faz com que o gergelim negro possa ter alegações de propriedades funcionais. A farinha de gergelim foi considerada a principal fonte de cobre (2,18 mg/100g) e magnésio (388,00 mg/100g), apresentando diferença significativa com a semente negra (p<0,05). O óleo de gergelim foi a principal fonte de potássio (16%) e vitamina E (28,34 mg/100g). Além disso, foi considerado fonte de ácido graxo monoinsaturado oleico e poli-insaturado linoleico, com 47,62 % e 35,32 %, respectivamente, com diferenças significativas em relação aos outros produtos (p<0,0001) e baixa quantidade de ômega 3. Em relação às avaliações microbiológicas na farinha e sementes, todos os resultados mostraram que os produtos encontram-se dentro dos critérios microbiológicos estabelecidos pela legislação e, portanto, próprios para o consumo humano. Nosso estudo caracterizou a composição nutricional de diferentes produtos de gergelim que apresentaram características físicas, químicas e microbiológicas importantes e adequadas à saúde humana, com boas quantidades de cálcio, magnésio, cobre, fibras alimentares e ácidos graxos insaturados, podendo contribuir para a aplicabilidade clínica

Climatic factors associated with phytoplankton community succession during and after the 1977 drought for the San Francisco Bay-Delta Estuary [abstract]

Principal coordinates analysis and multiple regression analysis were used to determine the environmental factors associated with the decline in phytoplankton production during and after the 1977 drought for the San Francisco Bay-Delta Estuary. Physical, chemical and biological data were collected semimonthly or monthly during the spring-summer between 1973 and 1982 from 15 sampling sites located throughout the Bay-Delta. A decline in phytoplankton community diversity and density during the 1977 drought and subsequent years (1978 through 1981) was described using principal coordinates analysis. The best multiple regression which described the changes in phytoplankton community succession contained the variables water temperature, wind velocity and ortho-phosphate concentration. Together these variables accounted for 61 percent of the variation in the phytoplankton community among years described by principal coordinates analysis. An increase in water temperature, wind velocity and ortho-phosphate concentration within the Bay-Delta, beginning in June 1976 and continuing through 1981, was demonstrated using weighted moving averages. From the strong association between phytoplankton community succession and climatic variables it was hypothesized that the decline in phytoplankton production during and after the 1977 drought was associated with climatic changes within the northeast Pacific.

Comparing autonomous underwater vehicle (AUV) and vessel-based tracking performance for locating acoustically tagged fish

Autonomous underwater vehicles (AUV’s) are increasingly used to collect physical, chemical, and biological information in the marine environment. Recent efforts include merging AUV technology with acoustic telemetry to provide information on the distribution and movements of marine fish. We compared surface vessel and AUV tracking capabilities under rigorous conditions in coastal waters near Juneau, Alaska. Tracking surveys were conducted with a REMUS 100 AUV equipped with an integrated acoustic receiver and hydrophone. The AUV was programmed to navigate along predetermined routes to detect both reference transmitters at 20–500 m depths and tagged fish and crabs in situ. Comparable boat surveys were also conducted. Transmitter depth had a major impact on tracking performance. The AUV was equally effective or better than the boat at detecting reference transmitters in shallow water, and significantly better for transmitters at deeper depths. Similar results were observed for tagged animals. Red king crab, Paralithodes camtschaticus, at moderate depths were recorded by both tracking methods, while only the AUV detected Sablefish, Anoplopoma fimbria, at depths exceeding 500 m. Strong currents and deep depths caused problems with AUV navigation, position estimation, and operational performance, but reflect problems encountered by other AUV applications that will likely diminish with future advances, enhanced methods, and increased use.

The influence of climate on phytoplankton communities in the upper San Francisco estuary

EXTRACT (SEE PDF FOR FULL ABSTRACT): The 1977 climate shift was characterized by low chlorophyll a concentrations and a shift in phytoplankton community composition throughout the upper San Francisco Bay estuary. ... For climate to be a driving force in phytoplankton communities, it must affect mechanisms that control biomass and community composition. The influence of climate on environmental conditions and phytoplankton community composition among water-year types was examined using 19 years of physical, chemical, and phytoplankton data collected monthly at 15 stations throughout the estuary.

Technical report on the environmental monitoring of the cage area at the Source of the Nile (SON) Fish Farm for quarter 2: April-June 2011

Source of the Nile Fish farm (SON) is located at Bugungu area in Napoleon Gulf, northern Lake Victoria. The proprietors of the farm requested for technical assistance of NaFIRRI to undertake regular environment monitoring of the cage site as is mandatory under the NEMA conditions. Thus, NAFIRRI undertakes quarterly environment surveys in the cage area covering selected physical-chemical factors i.e. water column depth, water transparency, water column temperature, dissolved oxygen, pH and conductivity; nutrient status, algal and invertebrate communities (zooplankton and macro-benthos) as well as fish community. The first environmental survey was undertaken in February 2011. Results/observations made during the second quarter (April-June 2011) field survey are presented in this technical report along with a scientific interpretation and discussion of the results with reference to possible impacts of the cage facilities on the water environment and the different aquatic biota in and around the cages including natural fish communities.

Environment monitoring technical report for the SON cage fish culture site at Bugungu, Napoleon Gulf, northern Lake Victoria, November 2013

Source of the Nile Fish farm (SON) is located at Bugungu area in Napoleon Gulf, northern Lake Victoria. The proprietors of the farm and the National Fisheries Resources Research Institute (NaFIRRI) have an established collaborative arrangement where NaFIRRI provides technical back‐stopping to enable quarterly environment monitoring of the cage site as a mandatory requirement of the National Environment Management Authority (NEMA). The agreed study areas are selected physical‐chemical factors (water depth, water transparency/secchi depth, water temperature, dissolved oxygen, pH, conductivity, and nutrient status), algal community (including primary production), aquatic invertebrates (zooplankton and macro‐benthos) and the fish community. This report presents field observations made during the fourth quarter (October‐December) field survey undertaken during December 2013; along with scientific interpretation and discussion of the results in reference to possible impacts of the cage facility to the water environment quality and aquatic biota.

Environment monitoring technical report for the SON cage fish culture site at Bugungu, Napoleon Gulf, northern Lake Victoria, June 2013

Source of the Nile Fish farm (SON) is located at Bugungu area in Napoleon Gulf, northern Lake Victoria. The proprietors of the farm requested NaFIRRI to provide technical assistance to undertake regular environment monitoring of the cage site as a mandatory requirement under the NEMA conditions. NAFIRRI agreed to undertake regular environment surveys in the cage area covering selected physical‐chemical factors (water column depth, water transparency, water column temperature, dissolved oxygen, pH, conductivity, nutrient status), algal aquatic invertebrates (micro‐invertebrates/zooplankton and macro‐benthos) and fish communities. During the year 2013, it was agreed with management to undertake quarterly environment monitoring surveys. However, the first quarter (January‐March 2013) survey was missed out due to late decision. The present report therefore covers the survey taken during the second quarter (April‐June 2013). Results/observations made are presented in this technical report along with a scientific interpretation and discussion of the results with reference to possible impacts of the cage facilities to the water environment and aquatic biota.

Selected trace metal concentration in bottom water and sediments of Kyoga basin lakes, and its potential to aquatic pollution

Although other research studies on areas such as the physical-chemical, nutrients and phytoplankton status of Lake Kyoga systems have been given a lot of attention (e.g. Mungoma 1988 and NaFIRRI 2006), efforts to determine the pollution status of this system, especially by heavy metals as one of the worldwide emerging environmental problems, is still limited. Many trace metals are regarded as serious pollutants of aquatic ecosystems because of their persistence, toxicity and ability to be incorporated into food chains (Mwamburi J., and Nathan O.F., 1997). Given the rapid human population growth and the associated economic activities both within the rural and urban areas in Uganda, such fish production systems are becoming very prone to various kinds of pollution including that by heavy metals. Anthropogenic factors such deforestation, use of chemicals and dumping of metallic products, spillages of fuels from outboard engines and many others and or natural processes involving atmospheric deposition by wind or rain, surface run-offs and streams flows from the catchment introduces heavy metals into the lake environment,.

A baseline fish survey and water quality assessment of Butiaba-Wanseko area on Lake Albert

This report gives the baseline information specifically on water quality (physical/chemical, nutrient and phytoplankton biomass status) of the open part of the lake, a river flowing into the lake and a lagoon, within Butiaba-Wanseko area. Oil and gas exploration in the Albertine Graben are on-going activities by Tullow Oil Plc, and Heritage Oil and Gas (Heritage). Part of the activities involve 2-D TZ seismic surveys in exploration area Block 2 (Butiaba-Wanseko area) in Buliisa District. A study of the transition zone (basically along the shoreline was undertaken by National Fisheries Resources Research Institute (NaFIRRI) on behalf of Environmental Assessment Consult Ltd (EACL) during September 2007. A major objective of the study was to carry out a baseline survey of the fisheries and water quality of the lake shore between Wanseko and Butiaba prior to the proposed 2-D Seisimic investigation.

Technical report on the environmental monitoring of the cage area at the Source of the Nile (SON) Fish Farm for quarter 1: January-March 2011

The first environmental survey was undertaken in February 2011. The survey covered physical-chemical parameters (Water depth, water transparency, water column temperature, dissolved oxygen, pH and conductivity), nutrient status, algal and invertebrate communities (algae, micro-invertebrates/zooplankton and macro-invertebrates/macro-benthos) and the fish community. This report presents the field observations made and provides a scientific interpretation and discussion of the results with reference to possible impacts of the cage facilities to the water environment and the different aquatic biota at and around the cage site including natural fish communities.

Bi-annual environment monitoring technical report for the SON cage fish culture site at Bugungu, Napoleon Gulf, northern Lake Victoria, December 2012

The first year-round quarterly surveys were completed for the year 2011. For the year 2012, SON management decided to change the frequency of the surveys from quarterly to biannual and the first such survey, was undertaken in June 2012. The second survey was undertaken in December 2012 and is the subject of this report: Results/observations made are presented in this technical report along with a scientific interpretation and discussion of the results with reference to possible impacts of the cage facilities to the water environment and aquatic biota. SON cage study sites were coded as downstream of cages (DSC), within cages (WIC) and upstream of cages (USC). Physical-chemical parameters (water column temperature, dissolved oxygen, pH, conductivity, were measured in-situ with a pre-calibrated hydrolab at each site. A digital Echo Sounder was used to determine the total water column depth at each site. A black and white Secchi disc was used to determine water column transparency. Coordinate locations were determined with a GPS device.