La reutilización de efluentes depurados en España: retrospectiva, desarrollo del marco normativo, estudio de las tecnologías de regeneración frente a los biorreactores de membrana y sus costes en función del uso

La reutilización de efluentes depurados siempre ha sido una opción en lugares con déficit coyuntural o estructural de recursos hídricos, se haya o no procedido a la regulación y planificación de esta práctica. La necesidad se crea a partir de las demandas de una zona, normalmente riego agrícola, que ven un mejor desarrollo de su actividad por contar con este recurso. España es el país de la UE que más caudal reutiliza, y está dentro de los diez primeros a nivel mundial. La regulación de esta práctica por el RD 1620/2007, ayudó a incorporar la reutilización de efluentes depurados a la planificación hidrológica como parte de los programas de medidas, con objeto de mitigar presiones, como son las extracciones de agua superficial y subterránea, o mejoras medioambientales evitando un vertido. El objeto de este trabajo es conocer la situación de la reutilización de efluentes depurados en España, los diferentes escenarios y planteamientos de esta actividad, el desarrollo del marco normativo y su aplicabilidad, junto a los tratamientos que permiten alcanzar los límites de calidad establecidos en la normativa vigente, en función de los distintos usos. Además, se aporta un análisis de costes de las distintas unidades de tratamiento y tipologías de líneas de regeneración, tanto de las utilizadas después de un tratamiento secundario como de otras opciones de depuración, como son los biorreactores de membrana (MBRs). Para el desarrollo de estos objetivos, en primer lugar, se aborda el conocimiento de la situación de la reutilización en España a través de una base de datos diseñada para cubrir todos los aspectos de esta actividad: datos de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR), de la estación regeneradora (ERA), caudales depurados, reutilizados, volúmenes utilizados y ubicación de los distintos usos, tipos de líneas de tratamiento, calidades del agua reutilizada, etc. Las principales fuentes de información son las Confederaciones Hidrográficas (CCHH) a través de las concesiones de uso del agua depurada, las entidades de saneamiento y depuración de las distintas comunidades autónomas (CCAA), ayuntamientos, Planes Hidrológicos de Cuenca (PHC) y visitas a las zonas más emblemáticas. Además, se revisan planes y programas con el fin de realizar una retrospectiva de cómo se ha ido consolidando y desarrollando esta práctica en las distintas zonas de la geografía española. Se han inventariado 322 sistemas de reutilización y 216 tratamientos de regeneración siendo el más extendido la filtración mediante filtro arena seguido de una desinfección mediante hipoclorito, aunque este tratamiento se ha ido sustituyendo por un físico-químico con decantación lamelar, filtro de arena y radiación ultravioleta, tratamiento de regeneración convencional (TRC), y otros tratamientos que pueden incluir membranas, tratamientos de regeneración avanzados (TRA), con dosificación de hipoclorito como desinfección residual, para adaptarse al actual marco normativo. El uso más extendido es el agrícola con el 70% del caudal total reutilizado, estimado en 408 hm3, aunque la capacidad de los tratamientos de regeneración esperada para 2015, tras el Plan Nacional de Reutilización de Aguas (PNRA), es tres veces superior. Respecto al desarrollo normativo, en las zonas donde la reutilización ha sido pionera, las administraciones competentes han ido desarrollando diferentes recomendaciones de calidad y manejo de este tipo de agua. El uso agrícola, y en zonas turísticas, el riego de campos de golf, fueron los dos primeros usos que tuvieron algún tipo de recomendación incluso reglamentación. Esta situación inicial, sin una normativa a nivel estatal ni recomendaciones europeas, creó cierta incertidumbre en el avance de la reutilización tanto a nivel de concesiones como de planificación. En la actualidad sigue sin existir una normativa internacional para la reutilización y regeneración de efluentes depurados. Las recomendaciones de referencia a nivel mundial, y en concreto para el uso agrícola, son las de la OMS (Organización Mundial de la Salud) publicadas 1989, con sus posteriores revisiones y ampliaciones (OMS, 2006). Esta norma combina tratamientos básicos de depuración y unas buenas prácticas basadas en diferentes niveles de protección para evitar problemas sanitarios. Otra normativa que ha sido referencia en el desarrollo del marco normativo en países donde se realiza esta práctica, son las recomendaciones dadas por la Agencia Medioambiente Estadunidense (USEPA, 2012) o las publicadas por el Estado de California (Título 22, 2001). Estas normas establecen unos indicadores y valores máximos dónde el tratamiento de regeneración es el responsable de la calidad final en función del uso. Durante 2015, la ISO trabajaba en un documento para el uso urbano donde se muestra tanto los posibles parámetros que habría que controlar como la manera de actuar para evitar posibles riesgos. Por otro lado, la Comisión Europea (CE) viene impulsando desde el 2014 la reutilización de aguas depuradas dentro del marco de la Estrategia Común de Implantación de la Directiva Marco del Agua, y fundamentalmente a través del grupo de trabajo de “Programas de medidas”. Para el desarrollo de esta iniciativa se está planteando sacar para 2016 una guía de recomendaciones que podría venir a completar el marco normativo de los distintos Estados Miembros (EM). El Real Decreto 1620/2007, donde se establece el marco jurídico de la reutilización de efluentes depurados, tiende más a la filosofía implantada por la USEPA, aunque la UE parece más partidaria de una gestión del riesgo, donde se establecen unos niveles de tolerancia y unos puntos de control en función de las condiciones socioeconómicas de los distintos Estados, sin entrar a concretar indicadores, valores máximos o tratamientos. Sin embargo, en la normativa estadounidense se indican una serie de tratamientos de regeneración, mientras que, en la española, se hacen recomendaciones a este respecto en una Guía sin validez legal. Por tanto, queda sin regular los procesos para alcanzar estos estándares de calidad, pudiendo ser éstos no apropiados para esta práctica. Es el caso de la desinfección donde el uso de hipoclorito puede generar subproductos indeseables. En la Guía de recomendaciones para la aplicación del RD, publicada por el Ministerio de Agricultura y Medioambiente (MAGRAMA) en 2010, se aclaran cuestiones frecuentes sobre la aplicación del RD, prescripciones técnicas básicas para los sistemas de reutilización, y buenas prácticas en función del uso. Aun así, el RD sigue teniendo deficiencias en su aplicación siendo necesaria una revisión de la misma, como en las frecuencias de muestreo incluso la omisión de algunos parámetros como huevos de nematodos que se ha demostrado ser inexistentes tras un tratamiento de regeneración convencional. En este sentido, existe una tendencia a nivel mundial a reutilizar las aguas con fines de abastecimiento, incluir indicadores de presencia de virus o protozoos, o incluir ciertas tecnologías como las membranas u oxidaciones avanzadas para afrontar temas como los contaminantes emergentes. Otro de los objetivos de este trabajo es el estudio de tipologías de tratamiento en función de los usos establecidos en el RD 1620/2007 y sus costes asociados, siendo base de lo establecido a este respecto en la Guía y PNRA anteriormente indicados. Las tipologías de tratamiento propuestas se dividen en líneas con capacidad de desalar y las que no cuentan con una unidad de desalación de aguas salobres de ósmosis inversa o electrodiálisis reversible. Se realiza esta división al tener actuaciones en zonas costeras donde el agua de mar entra en los colectores, adquiriendo el agua residual un contenido en sales que es limitante en algunos usos. Para desarrollar este objetivo se han estudiado las unidades de tratamiento más implantadas en ERAs españolas en cuanto a fiabilidad para conseguir determinada calidad y coste, tanto de implantación como de explotación. El TRC, tiene un coste de implantación de 28 a 48 €.m-3.d y de explotación de 0,06 a 0,09 €. m-3, mientras que, si se precisara desalar, este coste se multiplica por diez en la implantación y por cinco en la explotación. En caso de los usos que requieren de TRA, como los domiciliarios o algunos industriales, los costes serían de 185 a 398 €.m-3.d en implantación y de 0,14 a 0,20 €.m-3 en explotación. En la selección de tecnologías de regeneración, la capacidad del tratamiento en relación al coste es un indicador fundamental. Este trabajo aporta curvas de tendencia coste-capacidad que sirven de herramienta de selección frente a otros tratamientos de regeneración de reciente implantación como son los MBR, u otros como la desalación de agua de mar o los trasvases entre cuencas dentro de la planificación hidrológica. En España, el aumento de las necesidades de agua de alta calidad en zonas con recursos escasos, aumento de zonas sensibles como puntos de captación para potables, zonas de baño o zonas de producción piscícola, y en ocasiones, el escaso terreno disponible para la implantación de nuevas plantas depuradoras (EDARs), han convertido a los MBRs, en una opción dentro del marco de la reutilización de aguas depuradas. En este trabajo, se estudia esta tecnología frente a los TRC y TRA, aportando igualmente curvas de tendencia coste-capacidad, e identificando cuando esta opción tecnológica puede ser más competitiva frente a los otros tratamientos de regeneración. Un MBR es un tratamiento de depuración de fangos activos donde el decantador secundario es sustituido por un sistema de membranas de UF o MF. La calidad del efluente, por tanto, es la misma que el de una EDAR seguida de un TRA. Los MBRs aseguran una calidad del efluente para todos los usos establecidos en el RD, incluso dan un efluente que permite ser directamente tratado por las unidades de desalación de OI o EDR. La implantación de esta tecnología en España ha tenido un crecimiento exponencial, pasando de 13 instalaciones de menos de 5.000 m3. d-1 en el 2006, a más de 55 instalaciones en operación o construcción a finales del 2014, seis de ellas con capacidades por encima de los 15.000 m3. d-1. Los sistemas de filtración en los MBR son los que marcan la operación y diseño de este tipo de instalaciones. El sistema más implantado en España es de membrana de fibra hueca (MFH), sobre todo para instalaciones de gran capacidad, destacando Zenon que cuenta con el 57% de la capacidad total instalada. La segunda casa comercial con mayor número de plantas es Kubota, con membranas de configuración placa plana (MPP), que cuenta con el 30 % de la capacidad total instalada. Existen otras casas comerciales implantadas en MBR españoles como son Toray, Huber, Koch o Microdym. En este documento se realiza la descripción de los sistemas de filtración de todas estas casas comerciales, aportando información de sus características, parámetros de diseño y operación más relevantes. El estudio de 14 MBRs ha posibilitado realizar otro de los objetivos de este trabajo, la estimación de los costes de explotación e implantación de este tipo de sistemas frente a otras alternativas de tratamiento de regeneración. En este estudio han participado activamente ACA y ESAMUR, entidades públicas de saneamiento y depuración de Cataluña y Murcia respectivamente, que cuentan con una amplia experiencia en la explotación de este tipo de sistemas. Este documento expone los problemas de operación encontrados y sus posibles soluciones, tanto en la explotación como en los futuros diseños de este tipo de plantas. El trabajo concluye que los MBRs son una opción más para la reutilización de efluentes depurados, siendo ventajosos en costes, tanto de implantación como de explotación, respecto a EDARs seguidas de TRA en capacidades por encima de los 10.000 m3.d-1. ABSTRACT The reuse of treated effluent has always been an option in places where a situational or structural water deficit exists, whether regulatory and/or planning efforts are completed or not. The need arises from the demand of a sector, commonly agricultural irrigation, which benefits of this new resource. Within the EU, Spain is ahead in the annual volume of reclaimed water, and is among the top ten countries at a global scale. The regulation of this practice through the Royal Decree 1620/2007 has helped to incorporate the water reuse to the hydrological plans as a part of the programme of measures to mitigate pressures such as surface or ground water extraction, or environmental improvements preventing discharges. The object of this study is to gain an overview of the state of the water reuse in Spain, the different scenarios and approaches to this activity, the development of the legal framework and its enforceability, together with the treatments that achieve the quality levels according to the current law, broken down by applications. Additionally, a cost analysis of technologies and regeneration treatment lines for water reclamation is performed, whereas the regeneration treatment is located after a wastewater treatment or other options such as membrane bioreactors (MBR). To develop the abovementioned objectives, the state of water reuse in Spain is studied by means of a database designed to encompass all aspects of the activity: data from the wastewater treatment plants (WWTP), from the water reclamation plants (WRP), the use of reclaimed water, treated water and reclaimed water annual volumes and qualities, facilities and applications, geographic references, technologies, regeneration treatment lines, etc. The main data providers are the River Basin authorities, through the concession or authorization for water reuse, (sanitary and wastewater treatment managers from the territorial governments, local governments, Hydrological Plans of the River Basins and field visits to the main water reuse systems. Additionally, a review of different plans and programmes on wastewater treatment or water reuse is done, aiming to put the development and consolidation process of this activity in the different regions of Spain in perspective. An inventory of 322 reuse systems and 216 regeneration treatments has been gathered on the database, where the most extended regeneration treatment line was sand filtration followed by hypochlorite disinfection, even though recently it is being replaced by physical–chemical treatment with a lamella settling system, depth sand filtration, and a disinfection with ultraviolet radiation and hypochlorite as residual disinfectant, named conventional regeneration treatment (CRT), and another treatment that may include a membrane process, named advanced regeneration treatment (ART), to adapt to legal requirements. Agricultural use is the most extended, accumulating 70% of the reclaimed demand, estimated at 408 hm3, even though the expected total capacity of WRPs for 2015, after the implementation of the National Water Reuse Plan (NWRP) is three times higher. According to the development of the water reuse legal framework, there were pioneer areas where competent authorities developed different quality and use recommendations for this new resource. Agricultural use and golf course irrigation in touristic areas were the first two uses with recommendations and even legislation. The initial lack of common legislation for water reuse at a national or European level created some doubts which affected the implementation of water reuse, both from a planning and a licensing point of view. Currently there is still a lack of common international legislation regarding water reuse, technologies and applications. Regarding agricultural use, the model recommendations at a global scale are those set by the World Health Organization published in 1989, and subsequent reviews and extensions about risk prevention (WHO, 2006). These documents combine wastewater treatments with basic regeneration treatments reinforced by good practices based on different levels of protection to avoid deleterious health effects. Another relevant legal reference for this practices has been the Environmental Protection Agency of the US (USEPA, 2012), or those published by the State of California (Title 22, 2001). These establish indicator targets and maximum thresholds where regeneration treatment lines are responsible for the final quality according to the different uses. During 2015, the ISO has worked on a document aimed at urban use, where the possible parameters to be monitored together with risk prevention have been studied. On the other hand, the European Commission has been promoting the reuse of treated effluents within the Common Implementation Strategy of the Water Framework Directive, mainly through the work of the Programme of Measures Working Group. Within this context, the publication of a recommendation guide during 2016 is intended, as a useful tool to fill in the legal gaps of different Member States on the matter. The Royal Decree 1620/2007, where the water reuse regulation is set, resembles the principles of the USEPA more closely, even though the EU shows a tendency to prioritize risk assessment by establishing tolerance levels and thresholds according to socioeconomic conditions of the different countries, without going into details of indicators, maximum thresholds or treatments. In contrast, in the US law, regeneration treatments are indicated, while in the Spanish legislation, the only recommendations to this respect are compiled in a non-compulsory guide. Therefore, there is no regulation on the different treatment lines used to achieve the required quality standards, giving room for inappropriate practices in this respect. This is the case of disinfection, where the use of hypochlorite may produce harmful byproducts. In the recommendation Guide for the application of the Royal Decree (RD), published by the Ministry of Agriculture and Environment (MAGRAMA) in 2010, clarifications of typical issues that may arise from the application of the RD are given, as well as basic technical parameters to consider in reuse setups, or good practices according to final use. Even so, the RD still presents difficulties in its application and requires a review on issues such as the sampling frequency of current quality parameters or even the omission of nematode eggs indicator, which have been shown to be absent after CRT. In this regard, there is a global tendency to employ water reuse for drinking water, including indicators for the presence of viruses and protozoans, or to include certain technologies such as membranes or advanced oxidation processes to tackle problems like emerging pollutants. Another of the objectives of this study is to provide different regeneration treatment lines to meet the quality requirements established in the RD 1620/2007 broken down by applications, and to estimate establishment and operational costs. This proposal has been based on what is established in the above mentioned Guide and NWRP. The proposed treatment typologies are divided in treatment trains with desalination, like reverse osmosis or reversible electrodialisis, and those that lack this treatment for brackish water. This separation is done due to coastal facilities, where sea water may permeate the collecting pipes, rising salt contents in the wastewater, hence limiting certain uses. To develop this objective a study of the most common treatment units set up in Spanish WRPs is conducted in terms of treatment train reliability to obtain an acceptable relationship between the required quality and the capital and operational costs. The CRT has an establishment cost of 28 to 48 €.m-3.d and an operation cost of 0.06 to 0.09 €.m-3, while, if desalination was required, these costs would increase tenfold for implementation and fivefold for operation. In the cases of uses that require ART, such as residential or certain industrial uses, the costs would be of 185 to 398 €.m-3.d for implementation and of 0.14 to 0.20 €.m-3 for operation. When selecting regeneration treatment lines, the relation between treatment capacity and cost is a paramount indicator. This project provides cost-capacity models for regeneration treatment trains. These may serve as a tool when selecting between different options to fulfill water demands with MBR facilities, or others such as sea water desalination plants or inter-basin water transfer into a water planning framework. In Spain, the requirement for high quality water in areas with low resource availability, the increasing number of sensitive zones, such as drinking water extraction, recreational bathing areas, fish protected areas and the lack of available land to set up new WWTPs, have turned MBRs into a suitable option for water reuse. In this work this technology is analyzed in contrast to CRT and ART, providing cost-capacity models, and identifying when and where this treatment option may outcompete other regeneration treatments. An MBR is an activated sludge treatment where the secondary settling is substituted by a membrane system of UF or MF. The quality of the effluent is, therefore, comparable to that of a WWTP followed by an ART. MBRs ensure a sufficient quality level for the requirements of the different uses established in the RD, even producing an effluent that can be directly treated in OI or EDR processes. The implementation of this technology in Spain has grown exponentially, growing from 13 facilities with less than 5000 m3.d-1 in 2006 to above 55 facilities operating by the end of 2014, 6 of them with capacities over 15000 m3.d-1. The membrane filtration systems for MBR are the ones that set the pace of operation and design of this type of facilities. The most widespread system in Spain is the hollow fiber membrane configuration, especially on high flow capacities, being Zenon commercial technology, which mounts up to 57% of the total installed capacity, the main contributor. The next commercial technology according to plant number is Kubota, which uses flat sheet membrane configuration, which mounts up to 30% of the total installed capacity. Other commercial technologies exist within the Spanish MBR context, such as Toray, Huber, Koch or Microdym. In this document an analysis of all of these membrane filtration systems is done, providing information about their characteristics and relevant design and operation parameters. The study of 14 full scale running MBRs has enabled to pursue another of the objectives of this work: the estimation of the implementation and operation costs of this type of systems in contrast to other regeneration alternatives. Active participation of ACA and ESAMUR, public wastewater treatment and reuse entities of Cataluña and Murcia respectively, has helped attaining this objective. A number of typical operative problems and their possible solutions are discussed, both for operation and plant design purposes. The conclusion of this study is that MBRs are another option to consider for water reuse, being advantageous in terms of both implementation and operational costs, when compared with WWTPs followed by ART, when considering flow capacities above 10000 m3.d-1.

Manejo y conservación del suelo y agua en los Andes del Sur de Ecuador

El manejo y la conservación de los recursos suelo y agua han sido y son motivo de gran preocupación para la sostenibilidad del Planeta en cuanto a la soberanía alimentaria y el desarrollo de la vida en general, esto se remarca en los países en vías de desarrollo que presentan fuertes contrastes, como lo es el Ecuador. Las limitaciones en la recolección de los datos climatológicos, de suelo, cobertura vegetal, entre otros; así como la aplicación de metodologías que se adapten a las realidades locales en cuanto a la medición de parámetros de calidad de agua y suelo, y la estimación de la erosión, motivaron el desarrollo de esta investigación; que inicialmente genera y analiza datos originales, estima con los modelos tradicionales el riesgo de pérdida de suelo, y propone un nuevo modelo para implementarlo en la región. Esto facilitaría la oferta de políticas o estrategias de manejo y conservación de los recursos naturales a diferentes escalas. En el Capítulo I, se hace una introducción general al tema de la tesis en relación al área de estudio, con una revisión del estado de la cuestión con algunos datos de investigaciones previas para la región. Se plantea el estado actual y en relación a este se describe el fin y los objetivos de la investigación. El Capítulo II, describe a detalle el área general de estudio y las zonas específicas, que por motivos de formato y limitaciones de espacio no pudieron ser incluidos en los artículos de los capítulos siguientes. También se describen los materiales y métodos que fueron requeridos para la generación de información de campo y laboratorio, durante el proceso de investigación y desarrollo de la tesis. En el Capítulo III, se describen las primeras relaciones de la cobertura vegetal con algunos parámetros de suelo y agua. Este capítulo describe un acercamiento al tema de investigación tanto de campo como de laboratorio a escala local (7 cuencas). El muestreo del suelo fue sistemático y el del agua uno en la estación seca y otro en la lluviosa. En este apartado se analiza únicamente la erodabilidad y topografía del suelo. El Capítulo IV, estima el riesgo de erosión del suelo causado por el cambio de la cubierta vegetal en un ecosistema de bosque de neblina montano, este análisis es a escala local. Fue modelada para esta zona la Ecuación Universal de Perdida de Suelo Revisada (RUSLE), para entender cómo se desarrolla el proceso erosivo y estimar los posibles escenarios futuros si es que la dinámica del cambio de uso de suelo continuara al ritmo actual. En el Capítulo V, se desarrolla el modelo a escala regional, en una cuenca semiárida con un fuerte gradiente altitudinal y pluviométrico. La cuenca representa un corte transversal del sistema montañoso de los Andes del sur de Ecuador. Aquí se observan grandes diferencias climáticas en distancias relativamente cortas, principalmente con la precipitación, estas diferencias son producto de una topografía accidentada. En este capítulo se propone una metodología con buenas posibilidades de ser utilizada para estimar el riesgo de la erosión del suelo, en regiones con datos escasos. Finalmente, el Capítulo VI contiene la discusión general de la tesis, incluyendo las conclusiones más relevantes. Fue posible analizar la espacio-temporalidad de los procesos erosivos para dos ecosistemas de un gradiente altitudinal y pluviométrico de los Andes. Por lo tanto, consideramos este trabajo útil para emprender investigaciones a mayor detalle y a diferentes escalas de los procesos erosivos del suelo, y así ir entendiendo y midiendo la relación e influencia de los diferentes factores que intervienen en dichos procesos, para proponer alternativas fundamentadas en bien del manejo y conservación del recurso suelo.

Mudanças climáticas globais e recursos hídricos com enfoque para as bacias hidrográficas.

A água é elemento essencial e estratégico para o desenvolvimento de uma região, pois é um recurso finito, vulnerável e essencial para a conservação da vida e do meio ambiente. A bacia hidrográfica, por sua vez, é adotada na gestão de recursos hídricos como a unidade básica de planejamento e de gestão territorial. Os padrões de precipitação estão mudando no mundo e prevê-se como impacto das mudanças climáticas a alteração na freqüência e intensidade da precipitação e secas mais intensas e longas, particularmente nos trópicos e sub-trópicos. Para o Brasil, a maior vulnerabilidade aos efeitos adversos das mudanças climáticas é reforçada pela sua economia fortemente dependente de recursos naturais diretamente ligados ao clima na agricultura, na geração de energia hidroelétrica, entre outros setores. Essa característica do país evidencia a premente necessidade de se estudar a vulnerabilidade e os impactos da potencial modificação climática sobre os recursos hídricos no Brasil, tornando-se um assunto estratégico, e possibilitando planejar potenciais medidas mitigadoras em associação com as ações existentes de gerenciamento dos recursos hídricos. O objetivo do presente trabalho foi apresentar uma revisão e discussão sobre algumas abordagens de pesquisa relacionadas ao impacto das mudanças climáticas globais na agricultura e recursos hídricos.

Potencialidades e fragilidades do meio físico em relação ao manejo da terra em microbacias do Norte e Noroeste Fluminense.

O presente estudo se propôs a caracterizar os aspectos do meio físico e identificar as potencialidades e fragilidades, em relação ao manejo, das microbacias dos córregos, Santa Maria, Caixa D?água e Brejo da Cobiça (RJ). Foram obtidos dados em campo e laboratório, além de informações secundárias sobre o clima, relevo, água, solo e uso e cobertura da terra. Os mapas foram processados no ArcGIS 9.1 da ESRI. Foi observado que todas as microbacias possuem certas potencialidades. Por outro lado, suas fragilidades se destacam, às vezes pelas próprias características do meio físico, mas em grau mais elevado, devido ao manejo inadequado dos recursos naturais. Estes resultados deverão subsidiar o planejamento e gestão de microbacias hidrográficas no Norte e Noroeste Fluminense.

O PROGRAMA DE MICROBACIAS HIDROGRÁFICAS NO PONTAL DO PARANAPANEMA – SP

O objetivo principal da pesquisa foi analisar os resultados do Programa de Microbacias Hidrográficas nos onze municípios que integram o Escritório de Desenvolvimento Rural (EDR) de Presidente Venceslau. Para a consecução dos objetivos estabelecidos foram realizadas entrevistas com o coordenador do Programa de Microbacias Hidrográficas do Estado de São Paulo, com o Diretor do EDR de Presidente Venceslau e com técnicos executores de projetos de microbacias nos municípios de Santo Anastácio, Mirante do Paranapanema e Teodoro Sampaio. Também foram realizados levantamentos referentes a aplicação de recursos financeiros do programa nos projetos implementados no Pontal do Paranapanema. As subvenções econômicas destinadas a realização do manejo adequado dos recursos naturais se constituiu na principal estratégia para tornar o programa atrativo aos pequenos produtores rurais.

Influência do transporte e mudança de local de manejo nas variáveis fisiológicas e produtivas de cabras Alpinas

Estudaram-se o efeito do transporte e a mudança de local de manejo sobre a produção e a composição do leite e sobre as variáveis fisiológicas, utilizando-se 12 cabras da raça Alpina em final de lactação. Semanalmente, foram mensuradas a produção e composição do leite e a contagem de células somáticas, além do volume do leite residual após administração de ocitocina. Foram colhidas amostras de sangue para dosagem hormonal (cortisol) e enzimática (glicose) no plasma no dia do transporte: antes (7h10min) e após (8h20min, 8h30min e 10h30min) o transporte. Nas três semanas subsequentes ao transporte, também foram colhidas amostras de sangue às 8h20min. Obtiveram-se teores mais elevados (P<0,05) de cortisol e glicose após o transporte e a mudança de local de manejo, e menor produção de leite (P<0,05) um dia após o evento. Porcentagem de gordura (P<0,05) e contagem de células somáticas apresentaram diferenças significativas (P<0,05) após o transporte. Os resultados permitem concluir que o transporte é um agente estressor que pode, momentaneamente, influenciar a produção animal.

O carste no plano de manejo do Parque Estadual Intervales e zona de amortecimento, Estado de São Paulo, Brasil

O Parque Estadual Intervales (PEI) e sua Zona de Amortecimento (ZA), inseridos nos vales dos rios Ribeira de Iguape e Paranapanema, situam-se em domínios de rochas carbonáticas proterozóicas de grande interesse para a mineração, onde se verifica a formação de carste com ocorrência expressiva de cavernas. A caracterização do carste no PEI e ZA para o plano de manejo foi baseada em estudos geológicos e geomorfológicos que permitiram definir o grau de vulnerabilidade à contaminação do aquífero cárstico. As regiões de maior vulnerabilidade do carste no PEI e ZA são aquelas que permitem a introdução direta de contaminantes no aquífero e se caracterizam pela presença de feições cársticas tais como cavernas e sumidouros. Para as regiões onde a recarga ocorre exclusivamente por infiltração difusa e o escoamento superficial converge para rios de superfície, foi associado grau de vulnerabilidade intermediário. Considerando essa análise, foram identificadas áreas com maior potencial para impactos e feitas recomendações para a gestão do parque e sua zona de amortecimento.

Biologia reprodutiva de Heros efasciatus Heckel, 1840 (Pisces, Cichlidae) na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã-AM, visando seu manejo sustentável

Com o principal objetivo de fornecer ferramentas para auxiliar na implementação do manejo sustentável de peixes ornamentais na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã, Amazonas, foi realizado o estudo da biologia reprodutiva de Heros efasciatus Heckel, 1840, um ciclídeo com potencial ornamental e com poucos trabalhos sobre a sua biologia e ecologia, apesar de já ser comercializado em algumas regiões amazônicas. Coletas bimestrais foram realizadas de fevereiro de 2006 a janeiro de 2007 em dez igarapés contribuintes do Lago Amanã e Urini, sendo utilizados três aparelhos de pesca (rede de arrasto, rapiché e armadilha tipo matapi) e ainda galhadas artificiais nas amostragens realizadas próximas aos lagos. Foram capturados 140 exemplares de H. efasciatus, sendo 50 fêmeas, 42 machos, e 46 indivíduos cujo sexo não foi identificado devido ao pequeno tamanho. O tipo de crescimento encontrado foi isométrico, sendo que o maior indivíduo observado apresentava 174 mm e o menor 14 mm. Os resultados encontrados auxiliarão na adoção de medidas de manejo, como a determinação de tamanhos mínimos de captura, superiores aos tamanhos médios de maturação (97 mm para as fêmeas) e o estabelecimento de períodos de defeso durante a época de sua reprodução (outubro a janeiro). A pequena abundância de indivíduos da espécie, quando comparada com o total de exemplares capturados (apenas 0,07%) e a baixa fecundidade média, de 2502 ovócitos, indica que se deve trabalhar anualmente apenas com um pequeno número de indivíduos, a fim de garantir a continuidade do estoque.

Freqüência de anticorpos anti-Neospora caninum em soros de caprinos do estado de São Paulo e sua relação com o manejo dos animais

Com o objetivo de se avaliar a freqüência de caprinos leiteiros soropositivos para Neospora caninum, no estado de São Paulo, e se verificarem possíveis associações com idade, sexo e problemas reprodutivos, nos capris, e, também, presença de cães, nas propriedades, foram obtidos soros de 923 caprinos de ambos os sexos e idade acima de 3 meses. Os animais eram provenientes de 17 propriedades de diferentes municípios. Para o diagnóstico, foi utilizado o teste de aglutinação para Neospora (NATe"25), e, em todos os capris, aplicou-se um inquérito a partir do qual se obtiveram informações epidemiológicas e de esfera reprodutiva. Todos os resultados estatísticos foram discutidos no nível de 5% de significância. Assim, chegou-se à conclusão de que a freqüência percentual de positividade para N. caninum foi de 19,77%, e, em apenas uma propriedade, não houve registro de animal soropositivo, o que revela difusão do agente, no Estado. Não foram verificadas diferenças significativas entre freqüências de positividade quanto ao sexo, idade ou problemas reprodutivos. Porém, ressalta-se que a presença de cães, nos capris, foi associada a uma maior freqüência de caprinos soropositivos a N. caninum. A representação geográfica da distribuição de caprinos soropositivos para o protozoário, em mapa coroplético em hachuras, pode implicar em um ganho considerável para estudos da epidemiologia geográfica, na elaboração de um planejamento de controle da enfermidade.

Enquadramento de corpos de água em pequenas e micro bacias hidrográficas rurais de base agrícola familiar : subsídios à elaboração da fase diagnóstica

Este trabalho tem como proposta geral fornecer subsídios para o desenvolvimento da fase diagnóstica do processo de Enquadramento de corpos de água superficiais de pequenas e micro bacias hidrográficas (PMBH). Sua justificativa ampara-se no fato de que a implementação de processos de Enquadramento ainda é restrita, principalmente, no que tange as PMBH, escala de gestão ainda não considerada pelo gerenciamento de recursos hídricos. Apresenta como objetivos a identificação, análise e seleção de itens de diagnósticos adotados em processos de Enquadramento; avaliação quanto as particularidades / especificidade quanto à utilização desses itens de diagnóstico para a realidade de PMBH, e por fim, a proposição de diretrizes para o estabelecimento de procedimentos orientativos para avaliações diagnósticas para fins de Enquadramento de corpos de agua superficiais em PMBH. Metodologicamente, embasado por meio de análise de estudos técnicos e científicos, os itens de diagnóstico identificados foram agrupados de forma sistematizada, e realizada avaliação quanto a aplicabilidade desses itens na elaboração de diagnóstico para Enquadramento em PMBH. Como resultado, mostrou ser possível obter maior nível de detalhamento para os itens de diagnósticos sugeridos pela Resolução nº 91/08 do CNRH no Artigo 4º. Apresentou como produto, um de conjunto de itens de diagnóstico de referência para a fase de avaliações diagnósticas do Enquadramento. Também demonstrou haver, de fato, particularidades que devem ser levadas em consideração quanto ao desenvolvimento de estudos de Enquadramento em pequenas regiões hidrográficas. Além disso, com a proposição de diretrizes para o estabelecimento de procedimentos orientativos para a fase de diagnósticos do Enquadramento, verificou que os desafios para tornar realidade o Enquadramento de corpos de água superficiais em PMBH são de natureza financeira, política e técnico-científica.

Opções de manejo de Neoleucinodes elegantalis (Guenée), (Lepidoptera: Crambidae) com bases biológicas e controle mecânico, biológicos e extratos de plantas

A broca-pequena-do-fruto, Neoleucinodes elegantalis (Guenée) (Lepidoptera: Crambidae) é uma praga de grande importância na cultura do tomateiro. Desta forma, métodos de manejo que auxiliem no controle dessa praga e que reduzam a aplicação de agrotóxicos devem ser estudados. O objetivo do presente trabalho foi avaliar métodos alternativos de manejo da broca-pequena-do-fruto, como: o controle biológico, através da utilização de parasitoides do gênero Trichogramma e nematoides entompatogênicos (Heterorhabditis indica e Sterneneima carpocapsae); o controle físico, por meio do ensacamento de cachos de tomate com o tecido-não-tecido (TNT); e o controle químico através do estudo da atividade inseticida de plantas como a pimenta, o fumo, o alho e a mamona nas fases embrionárias, larval, pupal e adulta. Desta forma, por meio das análises foi possível verificar que a espécie e/ou linhagem de Trichogramma que mais se destacou foi T. galloi (Tg1) com características biológicas favoráveis ao manejo de N. elegantalis. Para os nematoides entomopatogênicos, S. carpocapsae, foi o mais efetivo, causando uma mortalidade de 82,93% a uma concentração de 65 juvenis infectivos por pré-pupa da broca-pequena-do-fruto. Através do ensacamento dos frutos, foi possível verificar a redução na oviposição da praga em frutos do tomateiro para quase zero com sacolas de TNT com fundo fechado, não ocorrendo alteração no peso, pH e graus brix do fruto, enquanto que no controle químico através de inseticidas botânicos foi possível verificar o destaque do extrato aquoso de fumo, reduzindo a oviposição, entrada e saída das lagartas nos frutos; causando mortalidade na fase embrionária, lagarta, pré-pupa e pupa da broca-pequena-do-fruto.

Extratos vegetais e Bacillus thuringiensis visando o manejo de Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae)

A lagarta Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae) foi relatada em plantios comerciais do morangueiro no estado do Espírito Santo ocasionando grandes problemas à cultura. Porém, por ser uma praga recente, não há registro de produtos para o seu controle. A cada dia aumenta a demanda por alimentos e outros produtos livres de resíduos, além da necessidade de uma agricultura mais desenvolvida e sustentável. Pesquisas com agentes de controle biológico e extratos vegetais surgem como alternativa para o manejo desse inseto-praga. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de formulados comerciais à base de Bacillus thuringiensis e a atividade do uso dos extratos aquosos de alho e fumo, visando sua adoção como métodos alternativos de controle de D. fovealis. Nos bioensaios para avaliar a patogenicidade e virulência de duas formulações comerciais à base de B. thuringiensis, Agree® e Dipel WP®, sobre a dieta artificial adaptada à base de farelo de soja, germe de trigo e açúcar, proposta por King e Hartley (1985) para Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), foram inoculados 70 μL de cada formulado comercial, na concentração 1 x 108 esporos·mL-1. Em seguida, avaliou-se a virulência dos respectivos formulados, isso através da estimativa da concentração letal (CL50) para o estádio de maior suscetibilidade. Em virtude dos resultados encontrados, observou-se que o estágio 1 de desenvolvimento apresentou 95,88% e 86,76% de mortalidades para os produtos Agree® e Dipel WP®, respectivamente, demonstrando patogenicidade e virulência à D. fovealis. No bioensaio para avaliar a atividade dos extratos aquosos de alho e fumo, estes foram aplicados na concentração 10% (m/v). Todos os tratamentos foram pulverizados com Torre de Potter, calibrada a pressão de 15 lb/pol². Posteriormente estimou-se a concentração letal (CL50) do extrato aquoso de fumo, o qual apresentou 95% de mortalidade no teste de suscetibilidade. Desta forma, com os resultados obtidos na presente pesquisa, concluiu-se que a utilização de formulados comerciais à base de B. thuringiensis e extrato de fumo podem ser uma alternativa no manejo fitossanitário de D. fovealis.

Subsídio ao aprimoramento do manejo da irrigação de consórcios agroflorestais em situação de escassez hídrica

A demanda por água do setor agrícola vem crescendo a cada ano, bem como o aperfeiçoamento do manejo da irrigação. Ainda assim, em locais onde a água encontra-se escassa, os conflitos entre usos e usuários devido a disputas para acesso à água tendem a se intensificar. Na maioria das vezes esse problema está relacionado à ausência de cobertura florestal, levando, por vezes, a problemas socioambientais. Nesse contexto, a pesquisa buscou avaliar o impacto da implantação de sistemas agroflorestais (SAF’s) irrigados na condição hídrica local (de escassez), estabelecendo-se estratégias que os torne atrativos ambientalsocial- e economicamente. Assim, por meio de simulação computacional, alternativas de consórcios agroflorestais foram avaliadas, tomando-se como referência uma região piloto, típica da agricultura espírito-santense, constituída por pequenas propriedades agrícolas de base familiar, inseridas parcialmente em APPs. As espécies banana, pupunha e goiaba foram selecionadas para compor os cenários agroflorestais. Os resultados da pesquisa mostram que os SAF’s irrigados são uma alternativa no sentido de minimizar os conflitos por demandas de água em regiões de escassez hídrica, com a redução de tais demandas o comprometimento de rendimentos financeiros. Além disso, os SAF’s são alternativas para diversificação da renda e para tentar controlar a sazonalidade dos preços de mercado.

Utilização da lógica fuzzy na geração de zonas de manejo

Este trabalho teve como objetivo utilizar a lógica fuzzy para geração de zonas de manejo, na área agrária e ambiental. Uma das aplicações consistiu da utilização do método fuzzy C-means, para geração de zonas de manejo para a cultura do mamoeiro, em um plantio comercial localizado em São Mateus-ES, com base em determinações realizadas através de amostragens e análises químicas do solo, considerando os atributos: P, K, Ca, Mg, e Saturação por bases (V%). Aplicou-se também a lógica fuzzy para desenvolver e executar um procedimento para dar suporte ao processo de tomada de decisões, envolvendo análise multicritério, gerando mapas de adequabilidade ao uso público e a conservação no Parque Estadual da Cachoeira da Fumaça, no município de Alegre-ES, considerando como fatores a localização da cachoeira, o uso do solo, os recursos hídricos, as trilhas, os locais de acessos, a infraestrutura, a declividade da área, e utilizando a abordagem de Sistema de Informações Geográficas para análise e combinação da base de dados. A partir das zonas de manejo geradas, foi possível explicar a variabilidade espacial dos atributos do solo na área de estudo da cultura do mamoeiro, e observa-se que as similaridades entre as zonas geradas, a partir de diferentes atributos, mostrou variação, mas observa-se uma influência nos dados, principalmente pelos atributos P e V. A partir do zoneamento da Unidade de Conservação foi possível selecionar áreas mais aptas ao ecoturismo, sendo encontradas próximas da cachoeira, trilhas em zonas de reflorestamento e de Mata Atlântica. Quanto às áreas propensas a medidas de conservação localizam-se próximas à cachoeira e às estruturas do parque, devido à maior pressão antrópica exercida nesses locais. Outras áreas que se destacaram, foram as áreas de pastagem, por estarem em estágio de regeneração natural. Os resultados indicam áreas de mesmo potencial de produção do mamoeiro, ou quando aplicado à área ambiental, áreas que devem receber maior cuidado para utilização por ecoturismo e para preservação e servem de base para a tomada de decisões, visando melhor aproveitamento da área.