Potential Application of Adsorptive Media to Enhance Phosphorus Uptake in Stormwater Basins and Wetlands at Lake Tahoe : literature review. Report to the University of California Davis Tahoe Research Group

Phosphorus removal by wetlands and basins in Lake Tahoe may be improved through designing these systems to filter storm water through media having higher phosphorus removal capabilities than local parent material. Substrates rich in iron, aluminum and calcium oftentimes have enhanced phosphorus removal. These substrates can be naturally occurring, byproducts of industrial or water treatment processes, or engineered. Phosphorus removal fundamentally occurs through chemical adsorption and/or precipitation and much of the phosphorus can be irreversibly bound. In addition to these standard media, other engineered substrates are available to enhance P removal. One such substrate is locally available in Reno and uses lanthanum coated diatomaceous earth for arsenate removal. This material, which has a high positive surface charge, can also irreversibly remove phosphorus. Physical factors also affect P removal. Specifically, specific surface area and particle shape affect filtration capacity, contact area between water and the surface area, and likelihood of clogging and blinding. A number of substrates have been shown to effectively remove P in case studies. Based upon these studies, promising substrates include WTRs, blast furnace slag, steel furnace slag, OPC, calcite, marble Utelite and other LWAs, zeolite and shale. However, other nonperformance factors such as environmental considerations, application logistics, costs, and potential for cementification narrow the list of possible media for application at Tahoe. Industrial byproducts such as slags risk possible leaching of heavy metals and this potential cannot be easily predicted. Fly ash and other fine particle substrates would be more difficult to apply because they would need to be blended, making them less desirable and more costly to apply than larger diameter media. High transportation costs rule out non-local products. Finally, amorphous calcium products will eventually cementify reducing their effectiveness in filtration systems. Based upon these considerations, bauxite, LWAs and expanded shales/clays, iron-rich sands, activated alumina, marble and dolomite, and natural and lanthanum activated diatomaceous earth are the products most likely to be tested for application at Tahoe. These materials are typically iron, calcium or aluminum based; many have a high specific surface area; and all have low transportation costs. (PDF contains 21 pages)

Utilização da eletrofloculação para tratamento de água de produção

A demanda para tratamento de efluentes industriais tem sido maior a cada dia e a indústria tem buscado melhoria constante nos processos para tratamento. Nesse contexto, a eletrofloculação surge como uma técnica promissora, devido à sua eficiência, econômica e ambiental, com possibilidade de reuso da água. O presente trabalho tem como objetivo estudar o tratamento de água de produção de plataforma de petróleo, pelo processo de eletrofloculação, em reator batelada, com eletrodo de alumínio. Foi avaliada a influência de parâmetros como: condutividade, pH, intensidade de corrente aplicada e tempo de operação. O estudo teve foco na remoção de poluentes como óleos e graxas, cor, turbidez e boro. Os resultados alcançados indicam que o processo de eletrofloculação, nas condições operacionais estudadas, é uma alternativa tecnicamente viável para a remoção de óleos e graxas, cor e turbidez, obtendo remoção média de 84%, 83% e 83%, respectivamente. Entretanto, não foi observada eficiência na remoção de boro

Tecnologia mais limpa aplicada ao tratamento de água em sistemas de resfriamento abertos com recirculação

Os estudos destinados à aplicação de uma tecnologia mais limpa ao tratamento de águas em sistemas de resfriamento abertos com recirculação resultaram no desenvolvimento de uma filosofia de tratamento baseada na busca de uma operação com ciclo de concentração ideal. Assim, por meio do controle do balanço material no sistema de resfriamento, seria alcançado um nível de concentração em que a água de circulação apresentaria, naturalmente e ao mesmo tempo, baixa tendência à corrosão do ferro e baixa tendência à formação de incrustação de carbonato de cálcio. O tratamento com inibidores de corrosão e de formação de depósitos seria apenas complementar e, conseqüentemente, reduzido o emprego de produtos químicos para o condicionamento da água. O presente trabalho procura demonstrar que o critério de tratamento baseado apenas no índice de estabilidade não leva em conta o fato de que as espécies solúveis em água não se concentram de uma mesma forma, principalmente como decorrência de reações de conversão envolvendo o íon bicarbonato e de precipitação do íon cálcio. Como suporte desse trabalho, foram realizados ensaios de campo em um sistema de resfriamento aberto com recirculação em operação normal, porém sem tratamento químico da água. Foi possível, desse modo, observar a variação da concentração de cada espécie crítica presente na água com a vazão de descarga efetuada. Os resultados obtidos e o estudo realizado mostram que a metodologia tradicional pode apresentar desvios da realidade que podem comprometer a qualidade do tratamento, obrigando o emprego de maiores concentrações de produtos químicos para condicionamento da água, contrariando, assim, o próprio propósito original de execução de um tratamento dentro dos princípios de uma produção mais limpa. Este trabalho procura, ainda, salientar a importância qualitativa e quantitativa das espécies presentes, na água de reposição, na qualidade do tratamento, alertando que o emprego de reúso de água, como reposição de um sistema de resfriamento, deve ser criteriosamente analisado, pois uma água de má qualidade pode tornar o tratamento interno impraticável, exigindo a execução de um tratamento prévio muitas vezes inviável do ponto de vista econômico e causador de impacto ambiental

Changes in Fish Communities in the Upper Patuxent River from 1966 to 1977

Ten year comparison of fish survey's with respect to diversity evenness and composition of fish communities. The upper Patuxent River was divided into Piedmont Plateau and Coastal Plain regions, not only for geographical purposes, but also because of the clustering of sewage treatment plants in the Coastal Plain region. In the Piedmont Plateau region, the fish species diversity changed very little from 1966 to 1977 ( Little Patuxent -- 2.82 to 2.66; Middle Patuxent -- 2.86 to 2.83; and main stem -- 2.46 to 2.63), except in a section of Little Patuxent River at and below the City of Columbia where the species diversity index showed a significant reduction from 2.97 to 1.99, and in a section of the main stem Patuxent River immediately downstream from the Brighton Dam of the Triadelphia Reservoir where the index increased significantly from 1.66 to 3.20. In the Coastal Plain region, a significant reduction in the fish species diversity index occurred between 1966 and 1977 below the two sewage treatment plant outfalls : Savage -- 2.69 to 0 and Patuxent-Crofton -- 3.06 to 1.33. Also, the substantial reduction in the species diversity index which had already occurred in 1966 below the six other plant: outfalls of Fort Meade No. I, Fort Meade No. 2, Maryland House of Correction, Maryland City , Parkway and Bowie, remained depressed in 1977. On the other hand, below the Horsepen Sewage Treatment Plant (a tertiary plant practicing dechlorination) the species diversity index increased from 1.91 to 2.8. (PDF contains 48 pages)

Análise da contaminação das águas do córrego São Lourenço (Nova Friburgo, RJ) por agrotóxicos organofosforados e carbamatos

O córrego de São Lourenço (Nova Friburgo RJ), situado na principal região agrícola do estado, representa um importante manancial hídrico do município de Nova Friburgo que percorre um vale onde se concentram as principais lavouras responsáveis pela produção de olerícolas do Estado. Esta localidade apresenta expressiva relação de consumo de agrotóxicos por trabalhador (56 kg/trabalhador/ano). Assim, este córrego recebe todos os resíduos provenientes das lavouras situadas em suas margens. As águas desse córrego são usadas após tratamento pela população residente na área metropolitana e, são usadas sem tratamento pela população residente em suas margens. Este estudo tem como objetivo avaliar a contaminação das águas desse córrego por agrotóxicos anticolinesterásicos. Amostras de água foram coletadas mensalmente de abril/07 a fevereiro/08, em seis pontos do Córrego São Lourenço e em um ponto do Córrego das Paixões. Foram utilizadas garrafas previamente rinsadas com metanol e enxaguadas várias vezes com água destilada. A avaliação dos níveis de pesticidas se deu por método enzimático descrito por Cunha Bastos et al (1991) e pela etapa de concentração e extração dos pesticidas em coluna de carvão ativado foi adaptada a partir do método descrito por Kaipper et al. (2001), que possui a vantagem de ser um teste rápido de avaliação inicial e de baixo custo. Como controle negativo foi usado águas coletadas no ponto um, situado em área de floresta, sem terras cultivadas ao redor. Foram geradas 72 amostras, onde 33 apresentaram indícios de contaminação, mas apenas uma atingiu o limite de detecção do método, 5 ppb, em maio/07. Estes resultados, principalmente os obtidos nos pontos localizados na parte final do córrego São Lourenço, sugerem, além da utilização recente de agrotóxicos, a importância de fatores climatológicos e do regime do uso de tais compostos possivelmente interferindo na detecção dos resíduos em questão

Eutrophication in the River Meuse

The severe problems caused by large phytoplankton populations in the River Meuse date back to the beginning of the 1980s. However, no clear relationship can be established between an increase of algal growth and dissolved nutrient concentrations, at least in the Belgian part of the river. Most probably, plankton algae start developing in France, utilizing large inputs of phosphorus from some of the tributaries: this point will be investigated further, as well as the effect of a reduction in the releases of phosphorus. A mathematical model helps to understand the main factors which control algal growth: underwater light, temperature, discharge and grazing by zooplankton. The last is a major loss process in summer and, as shown by recent observations, may trigger a seasonal succession leading to dominance by large phytoplankton taxa. With regard to water quality, eutrophication is a major problem in drinking-water treatment (filter clogging, etc.) and large numbers of decomposing algae may adversely affect the oxygen budget of the river. On the other hand, algal photosynthesis is the most important oxygen source at periods of low discharge, and reduced algal production may result in dramatic oxygen decreases in heavily polluted stretches of the river.

Immunodetection of planktonic algae

Interest in the identification and characterisation of cyanobacteria and dinoflagellates in aquatic environments is increasing rapidly due to the perceived roles of these organisms in primary production and nuisance aspects in terms of water treatment and public health. Techniques for the identification and quantification of these organisms currently are limited, and the application of molecular approaches provides fundamental taxonomic information and techniques of practical value. Antigenic properties of algal cells may be useful taxonomic markers. Immunodetection techniques utilise the specificity of the antibody/antigen association as a probe for recognising and distinguishing between microorganisms according to their cell- surface chemistry. Immunofluorescent detection of unicellular cyanobacteria and dinoflagellates has been studied with success in marine and freshwater ecosystems and a range of techniques and results are presented and discussed. The most recent advances in the study of planktonic algae have come with the application of continuous flow cytometric methods (CFC). Flow cytometry makes use of the autofluorescence properties of the algal cells, which alone can be used to demonstrate their presence and permit their quantification in natural water samples. When used in conjunction with immunolabelling techniques, the potential of CFC analysis is broadened to study the serological/strain composition of plankters in natural populations. Changes in algal strains represented within and between waters over periods of time are reported and discussed, along with the ecological issues thus raised.

Valoración del estado ecológico de la costa rocosa de Urdaibai (Bizkaia), mediante el estudio de fitobentos intermareal

Dentro de las medidas protectoras sobre la Reserva de la Biosfera de Urdaibai se encuentra el EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales) de Lamiaran (Bermeo), que entrará en funcionamiento próximamente (otoño 2014). Para evaluar su impacto sobre el medio costero, el presente estudio realiza una primera valoración del estado ecológico de la costa abierta de la reserva mediante diversos parámetros del fitobentos intermareal. Se estableció una red de muestreo compuesta por dos localidades impactadas y cuatro control. En cada localidad se eligieron aleatoriamente dos estaciones y se muestrearon dos niveles en la zona intermareal inferior. Las localidades impactadas por aguas residuales reflejaban valores bajos de riqueza específica, cobertura, diversidad y cobertura de perennes junto a una mayor abundancia de especies estacionales de morfología simple. Sin embargo los análisis estadísticos no detectaron diferencias significativas entre ambos grupos de localidades (impactadas vs control) detectando únicamente diferencias significativas a nivel de estación, debido en gran medida al efecto de la dispersión de las unidades muestrales para los parámetros estudiados.

Variabilidade Climática, Disponibilidade Hídrica e ETA Guandu: Uma Análise Qualitativa de Vulnerabilidade.

A ETA Guandu é de vital importância para o estado do Rio de Janeiro por ser responsável pelo abastecimento de 8,5 milhões de pessoas na Região Metropolitana. Este trabalho tem como objetivo efetuar uma análise qualitativa de sua vulnerabilidade, em relação à qualidade e quantidade de água captada, perante diversos fatores de estresse, visando dimensionar a importância da variabilidade climática na composição de sua vulnerabilidade. Adotou-se o conceito de vulnerabilidade como função da exposição (grau em que um sistema experimenta estresses), da sensibilidade (grau em que um sistema é afetado pelo estresse) e capacidade adaptativa (capacidade de um sistema de se ajustar, moderar ou lidar com as conseqüências de um estresse). Dessa forma, foi possível desenvolver uma metodologia de análise qualitativa de vulnerabilidade, específica ao caso da ETA Guandu, perante quatro fatores de estresse considerados como os mais determinantes para a vulnerabilidade atual: i) variabilidade climática; ii) transposição; iii) condições ambientais e qualidade da água e iv) acidentes ambientais. Os resultados evidenciaram que o maior grau de vulnerabilidade da ETA Guandu se relaciona à transposição, já que diversas partes de sua infraestrutura não dispõem de ações de manutenção preventiva. A vulnerabilidade devido às condições ambientais é também intensa, principalmente a turbidez no período chuvoso; entre 2000 e 2010, a ETA Guandu foi parcialmente paralisada 22 vezes em função do grande aporte de sedimentos. Não identificamos nenhum registro de paralisação total da ETA Guandu em função de acidentes ambientais, embora algumas vezes estes tenham imposto a paralisação da transposição. O componente variabilidade climática (intensificação de eventos hidrológicos extremos) revelou-se como o estressor menos determinante da vulnerabilidade atual.

Diseño estructural para la red de abastecimiento de agua en el Cantón de Conacaste, Municipio de Comasagua, El Salvador.

[ES]El presente trabajo tiene como objetivo el diseño de las estructuras necesarias en el sistema de abastecimiento de agua potable para las comunidades de La Violeta-Arcoiris, La Ceiba, San Rafael, La Finquita y La Dalia en el municipio de Comasagua, El Salvador. Este trabajo será una parte de la carpeta técnica necesaria para la financiación y ejecución del sistema y se realizará en el marco del Plan director para el abastecimiento y saneamiento de agua en zonas rurales del sur de La Libertad.

Écologie de bassins de lagunage pour le traitement d'effluents domestiques en milieu tropical humide (Côte d'Ivoire)

The waste water treatment of Dabou (Côte d'Ivoire), made of three oxydation ponds (B1, B2 and B3), is designed to ensure a biological treatment of domestic sewage and a valorization of the final effluent in aquaculture. In order to understand the ecological mechanisms and the performance of this system, a pluridisciplinary program was achieved in February 1989.

Impacto de las aguas residuales urbanas sobre las comunidades de macroalgas intermareales: caso practico en la Reserva de la Biosfera de Urdaibai

[ES] Las aguas residuales domésticas asociadas a los núcleos urbanos se encuentran entre los principales impactos antrópicos que amenazan la biodiversidad de los ecosistemas costeros. El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el impacto de aguas residuales provenientes de la población de Bermeo sobre las comunidades intermareales de la parte mas externa de la Reserva de la Biosfera de Urdaibai. Para ello se ha contrastado la estructura de la vegetación bajo la influencia del emisario con la existente en cuatro localidades control en los años 2013 y 2014. Los resultados reflejan diferencias en la composición de la flora intermareal entre la localidad impactada y las localidades no afectadas por la contaminación. La localidad impactada queda caracterizada por la proliferación de algas filamentosas (Bachelotia antillarum) y clorófitos (Ulva intestinalis), así como de rodofíceas cespitosas con corticación simple (Gellidium pusillum, Gellidium pulchellum y Caulacanthus ustulatus). Por el contrario, en las localidades control son abundantes las especies perennes de gran porte y morfología compleja (Bifurcaria bifurcata, Cystoseira tamariscifolia, Halopteris spp. y Gelidium corneum). La calcárea Coralina elongata, estaba presente tanto en las localidades control como en la localidad impactada. Por otra parte, los análisis de la varianza realizados detectaron una elevada variabilidad espacio-temporal en la composición multivariable de la vegetación intermareal de las estaciones control, lo cual restó poder estadístico para detectar las diferencias entre la localidad impactada y los controles. Este resultado pone de manifiesto la dificultad e importancia de elegir controles apropiados para detectar impactos ambientales. Este estudio ha proporcionado la información necesaria sobre el estado ecológico de las comunidades en la situación pre-operacional de la EDAR de Lamiaran (Bermeo), lo cual permitirá evaluar en un futuro la eficacia del tratamiento de las aguas en términos de recuperación biológica.

Quironómidos (Díptera) de las instalaciones de la E.D.A.R. de Galindo

[ES] La finalidad de este trabajo es la identificación taxonómica de algunos de los quironómidos (Diptera) presentes en el entorno de la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Galindo. La captura de los insectos se llevó a cabo mediante dos metodologías distintas, en los clarificadores de Decantación Secundaria de la E.D.A.R. La identificación taxonómica se ha realizado con la consulta de guías de identificación de machos adultos, los cuales presentan características morfológicas diferenciadoras más útiles y complejas. La identificación llevó al establecimiento de cuatro morfotipos, que agrupan a los individuos observados según características morfológicas comunes. En cada morfotipo se incluyen los taxones correspondientes de acuerdo con su identificación taxonómica. Sin embargo, en algunos casos, la identificación no ha alcanzado el nivel de especie.

Controle de microrganismos filamentosos com a utilização de uma solução de peróxido de hidrogênio (H2O2).

O processo de lodos ativados consiste em um tratamento biológico amplamente utilizado nas estações de tratamento, para remoção de matéria orgânica, devido à qualidade do efluente ao final do processo. Essa remoção é realizada por microrganismos que atuam neste sistema como bactérias, protozoários, metazoários e organismos filamentosos, como fungos e bactérias, formadores de flocos biológicos. Para garantir a eficiência deste processo deve haver um equilíbrio da microbiota dentro do reator aeróbio e o controle do número de filamentosos, tendo em vista que seu excesso no sistema pode causar o intumescimento do lodo (bulking) interferindo na qualidade do efluente gerado. O presente estudo teve como objetivo testar a eficiência de uma solução de 0,001% de peróxido de hidrogênio (H2O2) no controle de microrganismos filamentosos em lodos provenientes de duas indústrias, farmacêutica e alimentícia, reduzindo assim os riscos relacionados à utilização desta substância em grandes volumes. Foram realizadas análises microscópicas do lodo para avaliação quantitativa e monitoramento da atividade biológica dos reatores, essa avaliação serviu como base para a análise qualitativa a partir do índice de Madoni (1994) gerando um Índice Biótico do Lodo (IBL). Foram realizados outros testes, como IVL e teste de respiração, sendo os resultados destes testes comparados a fim de avaliar a eficiência da solução de H2O2 e sua interferência no processo. A solução de H2O2 foi eficiente em ambos os experimentos, mostrando através dos testes de TCO e TCOe não haver interferência desta solução no metabolismo da microfauna; os resultados do IBL mostraram uma boa qualidade do lodo para ambos experimentos e a partir desta análise foi observado que a elevação de temperatura, acima de 30,0C, causa interferência no sistema levando a uma redução do IBL. Os resultados de IVL não demonstraram diferença entre os valores dos reatores controle e tratado, porém a avaliação do tamanho dos flocos e filamentos mostrou que o aumento na concentração da solução de H2O2 levou a um controle na quantidade de filamentosos nos reatores tratados que reduziram em tamanho e quantidade.

A influência da salinidade nos processos de tratamento de efluentes por lodos ativados.

O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados é um dos processos de tratamento mais difundido em todo o mundo, devido principalmente a qualidade do efluente obtido. Entretanto, trata-se de um processo biológico dependente da atividade bacteriana para a estabilização da matéria orgânica proveniente dos esgotos e com isso, se faz necessária a manutenção das condições ideais para a sobrevivência e proliferação das bactérias e dos outros microrganismos envolvidos neste processo. Efluentes salinos causam um grande distúrbio na atividade celular dos microrganismos presentes neste processo. A análise biológica do lodo e a taxa de consumo de oxigênio são testes rápidos, práticos, baratos e sem geração de resíduos químicos e que foram adotados neste trabalho para acompanhar a eficiência do processo. Esses dois parâmetros são amplamente utilizados em pesquisas, porém ainda é sub-utilizado para efetivo monitoramento de Estações de Tratamento de Esgotos. Este presente trabalho investigou a influência da salinidade nos processos de lodos ativados através de parâmetros que levam em consideração a atividade metabólica dos organismos aeróbios e através do monitoramento da comunidade de protozoários indicadores biológicos do lodo ativado, os testes de respirometria e os testes da análise biológica do lodo, respectivamente. Os resultados da atividade metabólica são apresentados em forma de gráficos, em termos de taxa de consumo de oxigênio específico e porcentagem de inibição. Os resultados da qualidade biológica são apresentados em números de 0 a 10 de acordo com o Índice de Madoni (1994). Os resultados demonstraram a imediata intoxicação dos lodos ativados em concentrações de sal a partir da concentração mínima utilizada neste trabalho, que foi de 5 gL de NaCl. Para entender melhor o processo de intoxicação foi realizado experimentos de 96 horas de monitoramento após o choque de cloreto de sódio nos reatores com lodos ativados, os resultados não demonstraram melhoria no processo. Os resultados sugerem que os testes de taxa de consumo de oxigênio em consonância com os testes da qualidade biológica são eficientes e complementares para a avaliação da influência da salinidade no processo de lodos ativados.