Proposal for an index to classify irrigation water quality: a case study in northeastern Brazil

One way of classifying water quality is by means of indices, in which a series of parameters analyzed are joined a single value, facilitating the interpretation of extensive lists of variables or indicators, underlying the classification of water quality. The objective of this study was to develop a statistically based index to classify water according to the Irrigation Water Quality Index (IWQI), to evaluate the ionic composition of water for use in irrigation and classify it by its source. For this purpose, the database generated during the Technology Generation and Adaptation (GAT) program was used, in which, as of 1988, water samples were collected monthly from water sources in the states of Paraíba, Rio Grande do Norte and Ceará. To evaluate water quality, the electrical conductivity (EC) of irrigation water was taken as a reference, with values corresponding to 0.7 dS m-1. The chemical variables used in this study were: pH, EC, Ca, Mg, Na, K, Cl, HCO3, CO3, and SO4. The data of all characteristics evaluated were standardized and data normality was confirmed by Lilliefors test. Then the irrigation water quality index was determined by an equation that relates the standardized value of the variable with the number of characteristics evaluated. Thus, the IWQI was classified based on indices, considering normal distribution. Finally, these indices were subjected to regression analysis. The method proposed for the IWQI allowed a satisfactory classification of the irrigation water quality, being able to estimate it as a function of EC for the three water sources. Variation in the ionic composition was observed among the three sources and within a single source. Although the water quality differed, it was good in most cases, with the classification IWQI II.

Geochemistry of the thermal springs and fumaroles of Basse-Terre Island, Guadeloupe, Lesser Antilles

The purpose of this work was to study jointly the volcanic-hydrothermal system of the high-risk volcano La Soufriere, in the southern part of Basse-Terre, and the geothermal area of Bouillante, on its western coast, to derive an all-embracing and coherent conceptual geochemical model that provides the necessary basis for adequate volcanic surveillance and further geothermal exploration. The active andesitic dome of La Soufriere has erupted eight times since 1660, most recently in 1976-1977. All these historic eruptions have been phreatic. High-salinity, Na-CI geothermal liquids circulate in the Bouillante geothermal reservoir, at temperatures close to 250 degrees C. These Na-CI solutions rise toward the surface, undergo boiling and mixing with groundwater and/or seawater, and feed most Na-CI thermal springs in the central Bouillante area. The Na-Cl thermal springs are surrounded by Na-HCO3 thermal springs and by the Na-Cl thermal spring of Anse a la Barque (a groundwater slightly mixed with seawater), which are all heated through conductive transfer. The two main fumarolic fields of La Soufriere area discharge vapors formed through boiling of hydrothermal aqueous solutions at temperatures of 190-215 degrees C below the ``Ty'' fault area and close to 260 degrees C below the dome summit. The boiling liquid producing the vapors of the Ty fault area has SD and delta(18)O values relatively similar to those of the Na-CI liquids of the Bouillante geothermal reservoir, whereas the liquid originating the vapors of the summit fumaroles is strongly enriched in O-18, due to input of magmatic fluids from below. This process is also responsible for the paucity of CH;I in the fumaroles. The thermal features around La Soufriere dome include: (a) Ca-SO4 springs, produced through absorption of hydrothermal vapors in shallow groundwaters; (b) conductively heated, Ca-Na-HCO3 springs; and (c) two Ca-Na-Cl springs produced through mixing of shallow Ca-SO4 waters and deep Na-Cl hydrothermal liquids. The geographical distribution of the different thermal features of La Soufriere area indicates the presence of: (a) a central zone dominated by the ascent of steam, which either discharges at the surface in the fumarolic fields or is absorbed in shallow groundwaters; and (b) an outer zone, where the shallow groundwaters are heated through conduction or addition of Na-Cl liquids coming from hydrothermal aquifer(s).

Inhibition of bicarbonate transport protects embryonic heart against reoxygenation-induced dysfunction.

It has not been well established whether the mechanisms participating in pH regulation in the anoxic-reoxygenated developing myocardium resemble those operating in the adult. We have specially examined the importance of Na+/H+ exchange (NHE) and HCO3-dependent transports in cardiac activity after changes in extracellular pH (pHo). Spontaneously contracting hearts isolated from 4-day-old chick embryos were submitted to single or repeated anoxia (1 min) followed by reoxygenation (10 min). The chronotropic, dromotropic and inotropic responses of the hearts were determined in standard HCO3- buffer at pHo 7.4 and at pHo 6.5 (hypercapnic acidosis). In distinct experiments, acidotic anoxia preceded reoxygenation at pHo 7.4. NHE was blocked with amiloride derivative HMA (1 micro mol/l) and HCO3-dependent transports were inactivated by replacement of HCO3 or blockade with stilbene derivative DIDS (100 micro mol/l). Anoxia caused transient tachycardia, depressed mechanical function and induced contracture. Reoxygenation temporarily provoked cardiac arrest, atrio-ventricular (AV) block, arrhythmias and depression of contractility. Addition of DIDS or substitution of HCO3 at pHo 7.4 had the same effects as acidosis per se, i.e. shortened contractile activity and increased incidence of arrhythmias during anoxia, prolonged cardioplegia and provoked arrhythmias at reoxygenation. Under anoxia at pHo 6.5/reoxygenation at pHo 7.4, cardioplegia, AV block and arrhythmias were all markedly prolonged. Interestingly, in the latter protocol, DIDS suppressed AV block and arrhythmias during reoxygenation, whereas HMA had no effect. Thus, intracellular pH regulation in the anoxic-reoxygenated embryonic heart appears to depend predominantly on HCO3 availability and transport. Furthermore, pharmacological inhibition of anion transport can protect against reoxygenation-induced dysfunction.

Geoquímica das águas da bacia hidrográfica do Rio Descoberto, Brasília/DF - Brasil

The objective of this paper is to investigate the physical and chemical quality of the water of the Descoberto River during the dry and rainy seasons by measuring pH, temperature, electric conductivity, total dissolved solids, turbidity, color, alkalinity and NO3-, SO4(2-), PO4(3-), NH4+, Cl- and HCO3-, and the elements Sr, Mo, Cd, Y, Ti, Ca, V, Mg, Fe, Si, Ni, Zr, Cu, Al, Cr, Mn, Ba, Co, Zn, P, Na and K. The results showed high concentrations in both seasons, with dilution along the course of the river, minimizing for a while problems that compromise the quality of the water of this source. However, a progressive deterioration can occur due to an increase in the discharge of pollutants, resulting from population growth, agricultural activities and other factors.

Composição química das águas pluviais e deposição atmosférica anual na bacia do Alto Sorocaba (SP)

Two sampling points were chosen and forty samples were collected between January and December 2006 at Alto Sorocaba basin. The rainwater pH varied from 5.46 to 6.36 (Ibiúna) and 5.26 to 6.81 (Itupararanga), being Ca2+ the main ion responsible for controlling the rainwater pH. The ionic concentrations decreased in the following order: Ca2 +>Na+> Mg2+>K+ for cations and SO4(2-)>HCO3->NO 3->Cl- >PO4(3-) for anions. The annual atmospheric deposition appeared to be controlled mostly by following sources: mining activities and cement factories (Ca2+ and HCO3-), natural soil dust (Na+, Mg2+ and HCO3-), fossil fuel burning (SO4(2-)) and agriculture activities (K+, NO3- and PO4(3-)).

Influência dos íons K+ e Mg2+ na obtenção de apatitas biomiméticas

O crescimento da hidroxiapatita - HA, tanto no meio biológico quanto em soluções aquosas como a Synthetic Body Fluid - SBF, ocorre em meio contendo, além dos elementos Ca e P, elementos-traços essenciais tais como: Mg2+, HCO3-, K+ e Na+. Alguns destes elementos são conhecidos como inibidores do crescimento da HA, como Mg2+ e HCO3-. Neste trabalho, estudou-se a influência dos íons K+ e Mg2+ na formação de apatitas sobre substratos metálicos de Ti c.p. previamente tratados com NaOH 5M. Os efeitos destes íons no recobrimento obtidos, antes e após o tratamento térmico a 800ºC, foram analisados por microscopia eletrônica de varredura - MEV, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X - EDX, difratometria de raios-X - DRX e espectroscopia no infravermelho - IV e mostraram que o efeito inibitório do Mg2+ na formação da HA se manifesta após o tratamento térmico. Diferentemente, o crescimento cristalino da HA não foi afetado pela presença do íon K+. Além disso, a formação de apatita carbonatada se deu também em soluções que não continham o íon CO3(2-) em sua composição.

Assessment of hydrochemical quality of ground water under some urban areas within sana'a secreteriat

Groundwater from nine wells of three different districts, located at Sana'a secretariat was analyzed for hydrochemical quality assessment. Measurements of water quality parameters including pH, EC, CO3(2-), HCO3-, Cl-, NO3-, SO4(2-), Ca2+, Mg2+, Fe3+, K+, and Na+ were carried out . Classification of the groundwater samples according to Cl, SO4(2-), CO3(2-) and HCO3-, hardness (H), total dissolved solids (TDS), base-exchange, and meteoric genesis was demonstrated. Suitability of ground water samples for irrigation and industrial uses according to sodium adsorption ration (SAR), ratio of dissolved sodium (RDS), residual sodium carbonate (RSC) and saturation index (SI) was also investigated. The results of this study showed that almost all ground water samples were of good quality that makes them suitable for drinking and domestic uses. Results also indicated that even though some of the ground water samples were suitable for irrigation purposes, almost all of them were found not be good for industrial uses. Despite all drawbacks of the sewerage system built around Sana'a secretariat at the beginning of the first decade of the third millennium, the results of this study indicate that there is scope of significant improvement in Sana'a secretariat ground water quality.

Mapping of use and occupation of the soil and irrigation water quality in the city of Salto do Lontra-Paraná, Brazil

The objective of this study consisted on mapping the use and soil occupation and evaluation of the quality of irrigation water used in Salto do Lontra, in the state of Paraná, Brazil. Images of the satellite SPOT-5 were used to perform the supervised classification of the Maximum Likelihood algorithm - MAXVER, and the water quality parameters analyzed were pH, EC, HCO3-, Cl-, PO4(3-), NO3-, turbidity, temperature and thermotolerant coliforms in two distinct rainfall periods. The water quality data were subjected to statistical analysis by the techniques of PCA and FA, to identify the most relevant variables in assessing the quality of irrigation water. The characterization of soil use and occupation by the classifier MAXVER allowed the identification of the following classes: crops, bare soil/stubble, forests and urban area. The PCA technique applied to irrigation water quality data explained 53.27% of the variation in water quality among the sampled points. Nitrate, thermotolerant coliforms, temperature, electrical conductivity and bicarbonate were the parameters that best explained the spatial variation of water quality.

Hipotensão controlada induzida por halotano em coelhos

OBJETIVO: Descrever e analisar um estudo experimental com o objetivo de pesquisar o uso do halotano em diferentes concentrações, visando à obtenção de hipotensão induzida ou controlada e à análise das repercussões hemodinâmicas decorrentes do método. MÉTODO: Foram utilizados vinte e nove coelhos (Oryctolagus cuniculus), do tipo Nova Zelândia subdivididos em quatro grupos, dentre os quais havia um controle composto por cinco animais, e outros três contendo oito coelhos cada um. Os grupos I,II e III (n=8 cada)) foram submetidos a um período de hipotensão induzida, utilizando-se o halotano em concentrações de 1,0%, 1,5% e 2,0%, respectivamente. Foram avaliadas as freqüências cardíaca (FC) e respiratória (FR), a pressão arterial média (PAM) e a temperatura corporal. No sangue arterial analisaram-se os valores do potencial hidrogeniônico (pH), da pressão parcial do oxigênio (PaO2), da pressão parcial do gás carbônico (PaCO2), do bicarbonato (-HCO3), do excesso de bases (BE), da saturação do oxigênio da hemoglobina (Sat.O2). Estes parâmetros foram obtidos em três momentos: antes (MAnH), durante (MDuH) e após (MApH) a hipotensão induzida. Acompanhou-se, periodicamente, os reflexos corneano e pupilar e, de forma contínua, o eletrocardiograma. RESULTADOS: A análise estatística dos resultados evidenciou hipotensão e redução de frequência cardíaca com o uso do halotano. O pH dos coelhos é mais alcalino que o do homem. Não obstante haver uma tendência à acidose metabólica, esta decorreu de uma condição transitória, sem comprometer a homeostase. CONCLUSÃO: O halotano é um anestésico seguro e eficaz para promover a hipotensão induzida ou controlada, em coelhos.

O papel do pneumoperitônio na avaliação de parâmetros respiratórios e hemodinâmicos de ratos anestesiados, com ou sem intubação intratraqueal

OBJETIVO: Estudar as alterações hemodinâmicas e respiratórias em ratos submetidos ou não ao pneumoperitônio com CO2, sob anestesia com ou sem intubação intratraqueal. MÉTODO: Ratos machos (n = 40), albinos, com peso médio de 300g, idade de três meses, foram randonizados em quatro grupos: GA - anestesia com intubação endotraqueal por uma hora e com pneumoperitônio de 4mmHg de CO2; GB - anestesia sem intubação endotraqueal por uma hora e com pneumoperitônio de 4mmHg de CO2; GC - anestesia sem intubação endotraqueal por uma hora e sem pneumoperitônio; GD - anestesia com intubação endotraqueal por uma hora, sem pneumoperitônio. Foram registrados os valores da pressão arterial média (PAM), pressão parcial de gás carbônico (pCO2), freqüência cardíaca (FC), freqüência respiratória (FR), pressão venosa central (PVC), potencial hidrogeniônico acidose (pH), saturação de oxigênio periférico (spO2), bicarbonato (HCO3-) e saturação de oxigênio no sangue arterial (SO2,). Os dados foram coletados no início do experimento (M0), após 30 minutos (M1) e após 60 minutos (M2). RESULTADOS: Em GA e GC (grupos com pneumoperitônio) ocorreu aumento da PAM, PCO2, HCO3-, FR, PVC e uma diminuição do pH, SO2, spO2 e da FC em relação aos animais sem pneumoperitônio. Por outro lado a intubação intratraqueal demonstrou atenuar estas alterações nos animais com até uma hora de anestesia. CONCLUSÃO: A anestesia geral com intubação endotraqueal associada ao pneumoperitônio de 4mmHg, por um período de uma hora, mostrou vantagens do ponto de vista respiratório e hemodinâmico, em relação aos animais com pneumoperitônio e sem intubação e também sobre aqueles com até quatro horas de anestesia, apesar da intubação.

Avaliação hemogasométrica em cães submetidos à pneumonectomia esquerda

Moléstias de natureza infecciosa, traumática ou neoplásica acometem o pulmão dos cães, constituindo-se a pneumonectomia como possibilidade de tratamento para algumas dessas afecções. Assim, diante da escassez de dados encontrados na literatura, objetivou-se avaliar e comparar parâmetros hemogasométricos, pressão parcial de oxigênio (PaO2), de dióxido de carbono (PaCO2), concentração do íon hidrogênio (pH) e do íon bicarbonato [HCO3-] no sangue arterial de cães adultos, antes e após pneumonectomia esquerda. Foram estudados 18 cães, machos e fêmeas de idades variadas, pesando entre 15 e 20 kg, distribuídos aleatoriamente em dois grupos de 9 animais cada. No Grupo A, o coto brôn-quico esquerdo dos cães foi suturado manualmente com fio de polipropileno 5-0, e no Grupo B, o coto brônquico esquerdo foi suturado mecanicamente com grampeador cirúrgico. Os dados foram colhidos em 6 momentos: antes da administração da medicação pré-anestésica (T0), 1 hora após a extubação do animal (T1EXT), 48 horas após a intervenção cirúrgica (T48h), 17 (T7d), 15 (T15d) e 36 dias (T36d) após intervenção cirúrgica. Em seguida, foi realizada a análise estatística (teste de normalidade de Anderson-Darling, Wilcox e teste U de Man-Whitney). Os valores de PaO2 do Grupo A no T1EXT (67,00±11,31) mostraram-se significativamente inferiores em relação ao T0 (99,44±18,34), fato este que não ocorreu no Grupo B: T1EXT (87,00±8,35) em relação ao T0 (87,00±7,55). Não houve diferença do pH entre os momentos nos cães do grupo A, porém no grupo B observou-se uma diminuição em T1EXT (7,3644±0,0353) em relação ao T0 (7,4189±0,0136), sem que os animais tenham desenvolvido acidose. Apesar dessas alterações, concluiu-se que os cães submetidos à pneumonectomia esquerda (sutura manual ou mecânica do coto brônquico esquerdo) não apresentaram tendência a desenvolver desequilíbrio ácido-básico no período em que foram avaliados.

Osmolaridade, ânion gap, potencial hidrogeniônico e íons plasmáticos mensuráveis de equinos puro sangue Árabe finalistas em provas de enduro de 90 km

Foi avaliado o comportamento da osmolaridade, do ânion gap, do pH e dos íons plasmáticos mensuráveis de 14 equinos, 9 machos e 5 fêmeas, Puro Sangue Árabe finalistas em provas de enduro de 90 km. Para tanto, foram colhidas em dois momentos (repouso e após o exercício prolongado) amostras de sangue venoso para a mensuração dessas variáveis. Pode-se verificar, a partir do repouso, aumento significativo dos valores do Hct, das PPT e do AG, sugerindo perda de fluidos e discreto grau de desidratação. O pH e o íon H+ quase não se alteraram, indicando ausência de distúrbios metabólicos. Reduções com diferenças significativas foram observadas para os íons Cl-, HCO3-, K+, Ca++, assim como do EB. Pode-se então, sugerir que o tipo de exercício a que os animais foram submetidos foi compatível com a capacidade atlética e ainda que a suplementação durante a competição contribuísse para minimizar tais perdas.

Parâmetros hemogasométricos e equilíbrio ácido-básico de cabritos nascidos de partos normais

A adaptação à vida extra-uterina é período crítico para o recém-nascido. Inúmeras alterações ocorrem em diferentes sistemas e órgãos, incluindo a função respiratória e o equilíbrio ácido-básico. O presente trabalho objetivou constatar a ocorrência de acidose em cabritos recém-nascidos e obter parâmetros gasométricos e ácido-básicos dos mesmos, até as 24 horas de vida. Para tanto, foram utilizados 33 cabritos, sem distinção de sexo. Amostras sanguíneas foram colhidas por venopunção jugular, imediatamente após o nascimento, aos cinco, dez e 15 minutos, e às 24 horas de vida, para determinação do pH, pressão parcial de oxigênio (pO2), pressão parcial de dióxido de carbono (pCO2), dióxido de carbono total (TCO2), concentração de bicarbonato (HCO3), excesso de bases (BE) e a saturação de oxigênio (sO2) utilizando-se analisador portátil de gases sanguíneos. Observaram-se diferenças significativas entre os momentos nos valores gasométricos dos cabritos em todas as variáveis estudadas. Os cabritos recém-nascidos apresentaram acidose respiratória no período pós-parto imediato, normalizando-se às 24 horas de vida.

Avaliação das características do líquido ruminal, hemogasometria, atividade pedométrica e diagnóstico de laminite subclínica em vacas leiteiras

Este estudo objetivou avaliar as características do líquido ruminal, hemogasometria, atividade pedométrica e ocorrência laminite subclínica, por meio da presença de enfermidades podais secundárias, em vacas leiteiras de alta produção, provenientes de um rebanho comercial. Foram avaliadas 200 vacas holandesas, oriundas da mesma propriedade, localizada na região de Araçatuba, SP, divididas em quatro grupos, sendo estes estabelecidos a partir da produtividade diária. Inicialmente procedeu-se o exame clínico dos animais, seguido da colheita de amostras do líquido ruminal, por meio de sondagem esofágica, sendo este avaliado quanto ao pH, cor, odor, consistência, sedimentação, flutuação e prova de redução pelo azul de metileno. Também foram colhidas amostras de sangue venoso para hemogasometria, além da coleta dos dados da pedometria (número de passos) e produção de leite diária das vacas. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos à análise de correlação. Nenhum animal avaliado apresentou alterações no pH ruminal, bem como não foram encontrados distúrbios do desequilíbrio ácido básico, pois os valores de pH sanguíneo, PCO2, TCO2, HCO3- e EB estavam dentro da normalidade, durante a análise hemogasométrica. A pedometria foi efetiva como método de triagem para as vacas acometidas de afecções podais, pois se observou a redução no número de passos devido à dor, correlacionada a menor produção leiteira. Contudo, a identificação destas afecções, somente foi possível mediante exame clínico específico dos dígitos. A ocorrência das afecções podais em 49,5% do rebanho deveu-se aos fatores de riscos presentes na propriedade, como o concreto abrasivo e instalações inadequadas, associados também a possível ocorrência de acidose ruminal subaguda, não diagnosticada pela metodologia utilizada. A correlação entre os valores do pH ruminal, pedometria e hemogasometria se mostrou eficiente para o diagnóstico precoce das afecções podais e também no estabelecimento da etiologia destas enfermidades. A laminite subclínica acometeu primariamente as vacas do rebanho, considerando a etiologia multifatorial desta afecção, ocorrência e distribuição das enfermidades podais diagnosticadas.

Suplemento mineral aniônico para vacas no periparto: parâmetros sanguíneos, urinários e incidência de patologias de importância na bovinocultura leiteira

A fim de avaliar o efeito do suplemento mineral aniônico sobre parâmetros sanguíneos, urinários e incidência de hipocalcemia e retenção de placenta, dezoito vacas de aptidão leiteira com grau de sangue 7/8 Holandesa preta e branca, com 440-620 kg e 5-10 anos, foram divididas com delineamento em blocos em função da ordem de parto em dois grupos: controle (BCAD=46,38mEq/kg de MS) e tratamento (com adição de suplemento mineral aniônico e BCAD = -249,28mEq/kg de MS). Foram monitorados níveis de cálcio total e pH na urina e soro sanguíneo; TCO2, pCO2, HCO3, excesso de base, cálcio ionizado, Na, K, Se no sangue; escore de condição corporal, hematócrito e hemoglobina. Os dados sanguíneos, urinários e ECC foram submetidos ao Proc Means do SAS (2000) com análise de variância a 5% e teste de Tukey e a incidência de retenção de placenta analisada por Mann-Whitney (P<0,07) e a concentração sérica de Se por teste t de Student (P<0,05), ambos pelo GraphPad Prism 5.0. O suplemento mineral aniônico diminuiu os valores de TCO2, pCO2, HCO3 e EB no sangue com menor perda de peso, mas a variação de pH e cálcio foi restrita ao tempo. O suplemento mineral aniônico não provocou leve acidose metabólica desejada e, consequentemente, não preveniu a hipocalcemia. Contudo, por apresentar Se em sua composição, proporcionou maior concentração deste micronutriente no soro e contribuiu para menor retenção de placenta.