Estimativa da área foliar de Typha latifolia usando dimensões lineares do limbo foliar

Com o objetivo de obter uma equação que, através de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Typha latifolia, estudaram-se relações entre a área foliar real (Sf) e parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L), perpendicular à nervura principal. As equações lineares simples, exponenciais e geométricas obtidas podem ser usadas para estimação da área foliar da taboa. Do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples que envolve o produto C x L, usando-se a equação de regressão Sf = 0,9651 x (C x L), que equivale a tomar 96,51% do produto entre o comprimento ao longo da nervura principal e a largura máxima, com um coeficiente de determinação de 0,9411.

The effects of plants(Typha Latifolia)and root-bed medium on the treatment of domestic sewage within a vertical flow constructed wetland /

The effect that plants {Typha latifolia) as well as root-bed medium physical and chemical characteristics have on the treatment of primary treated domestic wastewater within a vertical flow constructed wetland system was investigated. Five sets of cells, with two cells in each set, were used. Each cell was made of concrete and measured 1 .0 m X 1 .0 m and was 1.3 m deep. Four different root-bed media were tested : Queenston Shale, Fonthill Sand, Niagara Shale and a Michigan Sand. Four of the sets contained plants and a single type of root-bed medium. The influence of plants was tested by operating a Queenston Shale set without plants. Due to budget constraints no replicates were constructed. All of the sets were operated independently and identically for twenty-eight months. Twelve months of data are presented here, collected after 16 months of continuous operation. Root-bed medium type did not influence BOD5 removal. All of the sets consistently met Ontario Ministry of Environment (MOE) requirements (<25 mg/L) for BOD5 throughout the year. The 12 month average BOD5 concentration from all sets with plants was below 2.36 mg/L. All of the sets were within MOE discharge requirements (< 25 mg/L) for suspended solids with set effluent concentrations ranging from 1.53 to 14.80 mg/L. The Queenston Shale and Fonthill Sand media removed the most suspended solids while the Niagara Shale set produced suspended solids. The set containing Fonthill Sand was the only series to meet MOE discharge requirements (< Img/L) for total phosphorus year-round with a twelve month mean effluent concentration of 0.23 mg/L. Year-round all of the root-bed media were well below MOE discharge requirements (< 20mg/L in winter and < 10 mg/L in sumnner) for ammonium. The Queenston Shale and Fonthill Sand sets removed the most total nitrogen. Plants had no effect on total nitrogen removal, but did influence how nitrogen was cycled within the system. Plants increased the removal of suspended solids by 14%, BOD5 by 10% and total phosphorus by 22%. Plants also increased the amount of dissolved oxygen that entered the system. During the plant growing season removal of total phosphorus was better in all sets with plants regardless of media type. The sets containing Queenston Shale and Fonthill Sand media achieved the best results and plants in the Queenston Shale set increased treatment efficiency for every parameter except nitrogen. Vertical flow wetland sewage treatment systems can be designed and built to consistently meet MOE discharge requirements year-round for BOD5, suspended solids, total phosphorus and ammonium. This system Is generally superior to the free water systems and sub-surface horizontal flow systems in cold climate situations.

Estimativa da área foliar de Typha latifolia usando dimensões lineares do limbo foliar

Com o objetivo de obter uma equação que, através de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permita a estimativa da área foliar de Typha latifolia, estudaram-se relações entre a área foliar real (Sf) e parâmetros dimensionais do limbo foliar, como o comprimento ao longo da nervura principal (C) e a largura máxima (L), perpendicular à nervura principal. As equações lineares simples, exponenciais e geométricas obtidas podem ser usadas para estimação da área foliar da taboa. do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples que envolve o produto C x L, usando-se a equação de regressão Sf = 0,9651 x (C x L), que equivale a tomar 96,51% do produto entre o comprimento ao longo da nervura principal e a largura máxima, com um coeficiente de determinação de 0,9411.

Enzyme Differences between Adjacent Hybrid and Parent Populations of Typha

Enzyme variation among three adjacent Typha populations was analyzed by means of disc electrophoresis, isoelectric focusing, and enzyme assays. Esterase isozyme analysis of seedlings of Typha latifolia L.,T . x glauca Godr., and T. angustifolia L. indicated that there was little or no variation within each population. Additional analyses of esterase, malate dehydrogenase, glutamate dehydrogenase, and alcohol dehydrogenase of pooled samples of pollen and seedlings indicated that the Typha x glauca population was the product of hybridization between the adjacent parent populations. The hybrid population had more isozymes, but lower specific activities, than the parents.

A Serological and Disc Electrophoretic Study of North American Typha

Pollen and seed proteins of seven selected North American and Puerto Rican Typha populations were compared using two serological methods and disc electrophoresis. These methods were capable of discriminating among all taxa studied: Typha latifolia, T. angustifolia, T. X glauca, and T. domingensis. The two hybrid populations were found to contain proteins not found in either parent. Typha domingensis was serologically the most distinct of the four taxa. The diagnostic morphological characteristics for Typha species were studied in all populations, and statistical comparisons are presented. Data from the morphological observations agreed with the information obtained from the chemosystematic research. All data indicate that the three taxa should be maintained as separate species. The hybrid nature of the putative T. X glauca is verified by both the biochemical and morphological data. Observed morphological and biochemical differences support taxonomic treatments in which T. domingensis is designated as a separate species.

Horizontal subsurface flow constructed wetlands for mitigation of ametryn-contaminated water

The feasibility of using constructed wetlands (CWs) for the mitigation of pesticide runoff has been studied in the last decade. However, a lack of related data was verified when subsurface flow constructed wetlands (SSF CWs) are considered for this purpose. In the present work, SSF CWs were submitted to continuous ametryn addition and evaluated during an I I-week period, with the aim of determining the feasibility of these systems for mitigation of contaminated water. Ametryn was not added to one CW cell in order to provide a control for the experiments. Monitoring of treatment performance was executed by standard water quality parameters, ametryn chromatography quantification and macrophyte (Typha latifolia L) nutritional and agronomic property analysis. Results indicated that 39% of the total initially added amount of ametryn was removed, transferred or transformed. Herbicide metabolism and mineralisation were carried out by chemical and biological mechanisms. No statistic differences were observed in nutritional contents found in the T. latifolia crops of the CWs after the experimental period. Moreover, the biomass production (one valuable source of renewable energy) was equal to 3.3 t.ha(-1) (dry matter) in wetland cells. It was concluded that constructed wetland systems are capable of mitigating water contaminated with ametryn, acting as buffer filters between the emission sources and the downstream superficial water bodies.

Investigation into the potential for establishing a self-sustainable wetland ecosystem over pyritic mine tailings

Research was conducted to investigate the potential for ecologically engineering a sustainable wetland ecosystem over pyritic mine tailings to prevent the generation of acid mine drainage. Ecological engineering is technology with the primary goal being the creation of self-sustainable ecological systems. Work involved the design and construction of a pilot-scale wetland system comprising three wetland cells, each covering 100 m2. Approximately forty tonnes of pyritic mine tailings were deposited on the base of the first cell above a synthetic liner, covered with peat, flooded and planted with emergent wetland macrophytes Typha latifolia, Phragmites australis, and Juncus effusus. The second cell was constructed as a conventional free water surface wetland, planted identically, and used as a reference wetland/experimental control. Wetland monitoring to determine long-term sustainability focused on indicators of ecosystem health including ecological, hydrological, physico-chemical, geochemical, and biotic metrics. An integrated assessment was conducted that involved field ecology in addition to ecological risk assessment. The objective of the field ecology study was to use vegetative parameters as ecological indicators for documenting wetlands success or degradation. The goal of the risk assessment was to determine if heavy-metal contamination of the wetland sediments occurred through metal mobilisation from the underlying tailings, and to evaluate if subsequent water column chemistry and biotic metal concentrations were significantly correlated with adverse wetland ecosystem impacts. Data were used to assess heavy metal bioavailability within the system as a function of metal speciation in the wetland sediments. Results indicate hydrology is the most important variable in the design and establishment of the tailings wetland and suggest a wetland cover is an ecologically viable alternative for pyritic tailings which are feasible to flood. Ecological data indicate that in terms of species richness and diversity, the tailings-wetland was exhibiting the ecological characteristics of natural wetlands within two years. Ata indicate that pH and conductivity in the tailings-wetland were not adversely impacted by the acid-generating potential or sulphate concentration of the tailings substrate and its porewater. Similarly, no enhanced seasonal impacts from sulphate or metals in the water column, nor adverse impacts on the final water quality of the outflows, were detected. Mean total metal concentrations in the sediments of the tailings-wetland indicate no significant adverse mobilisation of metals into the peat substrate from the tailings. Correlation analyses indicate a general increase in sediment metal concentration in this wetland with increasing water depth and pH, and a corresponding decrease in the metal concentrations of the water column. Sediment extractions also showed enrichment of Cd, Fe, Pb and Zn in the oxidisable fraction (including sulphides and organic matter) of the tailings-wetland sediments. These data suggest that adsorption and coprecipitation of metals is occurring from the water column of the tailings wetland with organic material at increasing depths under reducing conditions. The long-term control of metal bioavailability in the tailings wetland will likely be related to the presence and continual build-up of organic carbon binding sites in the developing wetland above the tailings. Metal speciation including free-metal ion concentration and the impact of physico-chemical parameters particularly pH and organic matter, were investigated to assess ecotoxicological risk. Results indicate that potentially bioavailable metals (the sum of the exchangeable and reducible fractions) within the tailings wetland are similar to values cited for natural wetlands. Estimated free-metal ion concentrations calculated from geochemical regression models indicate lower free-metal ion concentrations of Cd in the tailings wetland than natural wetlands and slightly higher free-metal ion concentrations of Pb and Zn. Increased concentrations of metals in roots, rhizomes and stems of emergent macrophytes did not occur in the tailings wetland. Even though a substantial number of Typha latifolia plants were found rooting directly into tailings, elevated metals were not found in these plant tissues. Phragmites also did not exhibit elevated metal concentrations in any plant tissues. Typha and Phragmites populations appear to be exhibiting metal-tolerant behaviour. The chemistry of the water column and sediments in Silvermines wetland were also investigated and were much more indicative of a wetland system impacted by heavy metal contamination than the tailings-wetland. Mean Dc, Fe, Mn, Pb and Zn concentrations in the water column and sediments of Silvermines wetlands were substantially higher than in the pilot wetlands and closely approximate concentrations in these matrices contaminated with metals from mining. In addition, mean sulphate concentration in Silvermines wetland was substantially higher and is closer to sulphate concentrations in waters associated with mining. Potentially bioavailable metals were substantially elevated in Silvermines wetland in comparison to the pilot wetlands and higher than those calculated for natural rive sediments. However, Fe oxy-hydroxide concentrations in Silvermines sediments are also much higher than in the pilot wetlands and this significantly impacts the concentration of free-metal ions in the sediment porewater. The free-metal ion concentrations for Pb and Zn indicate that Silvermines wetland is retaining metals and acting as a treatment wetland for drainage emanating from Silvermines tailings dam.

Influência da espécie vegetal cultivada nas condições redox de sistemas alagados construídos

Em vista da escassez de informações sobre a influência de diferentes macrófitas nas condições ambientais de Sistemas Alagados Construídos (SACs), monitorou-se o potencial redox (Eh) da água residuária da suinocultura (ARS) em tratamento, em 5 SACs, com dimensões de 24,0 m x 1,1 m x 0,70 m. A ARS, previamente tratada em filtros, foi aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, com tempo de residência aproximado de 4,8 d. Nos SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), alternanthera (Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb) e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no primeiro terço do tanque, alternanthera, no segundo terço, taboa e no terceiro terço, capim tifton-85. No SAC5, nada foi plantado. Coletaram-se amostras do afluente luente dos filtros e nos pontos de coleta posicionados a 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Os valores de Eh nos afluentes dos SACs variaram entre -18 e -152 mV, entretanto, houve predomínio de condições anóxicas/aeróbias, geralmente a partir de 4 m nos sistemas. Os efluentes dos SACs apresentaram potencial redox que variou de 53 a 226 mV. Houve tendência de mais rápida oxigenação das águas residuárias no SAC1, cultivado com a taboa e, a partir de 12 m de percurso, a condição redox do meio foi semelhante em todos os SACs.

Uso de traçador salino para avaliação da colmatação e das condições hidrodinâmicas em sistemas alagados construídos de escoamento horizontal subsuperficial

RESUMO A colmatação é um fenômeno intrínseco aos sistemas alagados construídos (SACs) utilizados no tratamento de esgotos, sendo decorrente dos mecanismos de remoção de poluentes. Dentre os métodos disponíveis para a avaliação da colmatação, destaca-se o uso de traçadores para a obtenção das condições hidrodinâmicas dos SACs. No entanto, não há um traçador ideal; os salinos, por exemplo, são passíveis de absorção, mecanismo influenciado pelo estádio no qual a planta se apresenta. Assim, objetivou-se, com a realização do trabalho, avaliar a utilização do NaCl para caracterização do grau de colmatação e das condições hidrodinâmicas de SACs de escoamento horizontal subsuperficial, plantado e não plantado, verificar a confiabilidade do uso desse traçador em testes executados durante o estádio de crescimento (após o corte da parte aérea) e o florescimento da taboa (Typha latifolia), além da suscetibilidade de causar danos às plantas. Os resultados indicaram que o NaCl pode ser utilizado para estudos de comparação do grau de colmatação de SACs, inclusive não apresentando danos à taboa. Verificou-se que, após sete anos de operação, a unidade plantada encontra-se mais colmatada e com regime de escoamento mais turbulento. Também foi possível inferir que o corte das plantas propiciou aumento na dispersão no sistema.

Eficiência de fluridone no controle de plantas aquáticas submersas no reservatório de Jupiá

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência do herbicida fluridone no controle de plantas aquáticas submersas (Egeria densa, Egeria najas e Ceratophyllum demersum) que ocorrem no reservatório da Usina Hidrelétrica Eng. Souza Dias (Jupiá), região noroeste do Estado de São Paulo. A pesquisa, que consistiu de aplicações de fluridone, foi conduzida em lagoas marginais do rio Tietê, denominadas Flórida e Barrenta. As lagoas foram divididas em faixas, cada uma delas representando um tratamento. As faixas das lagoas receberam uma aplicação inicial de fluridone, procurando-se atingir a concentração de 20 ppb. As aplicações subseqüentes foram dimensionadas para recompor e/ou manter esta concentração, sendo realizadas sempre com o auxílio de uma barra de aplicação munida de três mangueiras, com pontas injetoras submersas na água, em três profundidades (0,2, 0,6 e 1,2 m). O volume de aplicação foi mantido próximo a 54 l ha-1 de calda. Foram feitas avaliações visuais dos sintomas de fitointoxicação nas três espécies estudadas, assim como avaliação da biomassa. Nas condições da pesquisa, o fluridone controlou as macrófitas submersas Egeria najas e Egeria densa; quando cessou o efeito do fluridone, aconteceu a reinfestação de Egeria densa e Egeria najas; e não houve controle de Ceratophyllum demersum nem das espécies não-alvo, como Salvinia auriculata, Ipomoea spp., Merremia sp., Typha latifolia e Cyperus spp.

Caracterização da comunidade de plantas aquáticas de dezoito reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar e comparar a composição florística de 18 reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo. Os levantamentos foram realizados no período de fevereiro a setembro de 2002, com o auxílio de um barco. Percorreu-se a margem dos reservatórios das bacias hidrográficas dos rios Paraíba, Paraná, Paranapanema, Grande e Tietê, à velocidade de 30 km h-1. A cada 20 minutos, estabeleceu-se um ponto de amostragem, determinando-se sua posição por meio de GPS. Em cada ponto, em área de 1.000 m², identificaram-se as espécies ocorrentes e respectivas densidades, em porcentagem da área amostrada. Foram identificadas 39 espécies, distribuídas em 21 famílias, destacando-se as flutuantes Salvinia auriculata, Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea e Pistia stratiotes e as emersas Polygonum lapathifolium, Brachiaria arrecta,Brachiaria mutica, Cyperus sp. e Typha latifolia, considerando as quatro espécies com maior freqüência em cada bacia. O maior índice de similaridade (0,71) ocorreu entre as bacias dos rios Paranapanema e Grande, e o menor (0,49), entre as bacias dos rios Paraíba e Tietê.

Avaliação comparativa das perdas de água por evapotranspiração em mesocosmos colonizados por diferentes macrófitas aquáticas

Uma das mais importantes formas de interferência das macrófitas aquáticas em corpos hídricos é o aumento das perdas d'água para a atmosfera pela evapotranspiração. Em alguns corpos hídricos esse aumento pode ser considerado uma interferência negativa e indesejável, especialmente em reservatórios para armazenamento de água e reservatórios de acúmulo para geração de energia elétrica. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de comparar as perdas d'água em mesocosmos colonizados com macrófitas aquáticas importantes em corpos hídricos no Brasil, mais especificamente Myriophyllum aquaticum, Brachiaria subquadripara, Echinochloa polystachya, Typha latifolia e Pontederia lanceolata. As avaliações foram conduzidas no mês de julho de 2004, em três períodos de quatro dias. As perdas d'água foram avaliadas pelas quantidades necessárias para reposição do nível existente antes do respectivo período de avaliação. A colonização de macrófitas aquáticas aumentou as perdas d'água nos mesocosmos, com maiores valores observados naqueles colonizados por T. latifolia: entre 3,54 e 4,71 vezes a superfície de água sem macrófitas. As perdas nos mesocosmos colonizados por M. aquaticum, B. subquadripara, E. polystachya e P. lanceolata foram estatisticamente similares e promoveram aumentos entre 1,54 e 2,21 vezes a superfície livre. Os resultados evidenciam a importância do manejo de macrófitas aquáticas em corpos hídricos para armazenamento de água.

Sistema integrado por filtro anaeróbio, filtro biológico de baixa taxa e banhado construído aplicado ao tratamento de lixiviado de aterro sanitário

A disposição no solo, qualificada ou não, provavelmente por longo tempo permanecerá como alternativa adotada por países não abastados para a destinação dos seus resíduos sólidos. Dada a escassez de recursos econômicos de tais nações, há uma demanda urgente por alternativas de baixo custo para o tratamento do efluente líquido ambientalmente altamente impactante gerado em tal processo: o lixiviado. O presente trabalho, desenvolvido em uma área do Aterro Sanitário da Extrema, Porto Alegre, vem contribuir apresentando resultados da utilização de três métodos biológicos de baixo custo aplicados consecutivamente ao tratamento de lixiviado bruto proveniente de aterro sanitário de resíduos sólidos: (1) filtro biológico anaeróbio com meio suporte de pedra britada nº 5, (2) filtro biológico aeróbio de baixa taxa com meio suporte de pedra britada nº 3 e (3) banhado construído de fluxo subsuperficial com cultivo de Typha latifolia sobre areia de elevada granulometria. O filtro anaeróbio demonstrou constituir-se em excelente alternativa de reduzido custo para o tratamento de lixiviado bruto. Utilizando-se afluente com 2690-8860 mgDBO5/L e 5345-14.670 mgDQO/L, apontou-se para um tempo de detenção hidráulica próximo a 56 dias como ótimo dos pontos de vista operacional e econômico, produzindo eficiências de remoção de DBO5 de 82,43% e de DQO de 77,70%. A pesquisa conduzida com filtro aeróbio de baixa taxa, ainda que produzindo resultados de significância limitada do ponto de vista estatístico, em função do reduzido número de repetições e utilização de apenas uma unidade experimental, apontou para um desempenho satisfatório da unidade, uma vez que, aplicado lixiviado previamente tratado anaerobicamente a 0,063 m3/(m2.d), obtiveram-se remoções de 53,17% de NTK, de 46,12% de nitrogênio (todas as formas) e de 36,01% de DBO5. A pesquisa com banhado construído de fluxo subsuperficial utilizado no polimento do lixiviado previamente tratado anaeróbia e aerobicamente produziu limitado número de resultados, sobretudo pela dificuldade de aclimatação das macrófitas utilizadas. Ainda assim, elevadas remoções de DBO5, DQO, NTK, nitrogênio (todas as formas), fósforo e cromo total foram obtidas operando-se com diluições para controle da salinidade, havendo adaptado-se as plantas a lixiviado com condutividade elétrica de 6370 µmho/cm.

Caracterização da comunidade de plantas aquáticas de dezoito reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar e comparar a composição florística de 18 reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo. Os levantamentos foram realizados no período de fevereiro a setembro de 2002, com o auxílio de um barco. Percorreu-se a margem dos reservatórios das bacias hidrográficas dos rios Paraíba, Paraná, Paranapanema, Grande e Tietê, à velocidade de 30 km h-1. A cada 20 minutos, estabeleceu-se um ponto de amostragem, determinando-se sua posição por meio de GPS. em cada ponto, em área de 1.000 m², identificaram-se as espécies ocorrentes e respectivas densidades, em porcentagem da área amostrada. Foram identificadas 39 espécies, distribuídas em 21 famílias, destacando-se as flutuantes Salvinia auriculata, Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea e Pistia stratiotes e as emersas Polygonum lapathifolium, Brachiaria arrecta,Brachiaria mutica, Cyperus sp. e Typha latifolia, considerando as quatro espécies com maior freqüência em cada bacia. O maior índice de similaridade (0,71) ocorreu entre as bacias dos rios Paranapanema e Grande, e o menor (0,49), entre as bacias dos rios Paraíba e Tietê.

Avaliação comparativa das perdas de água por evapotranspiração em mesocosmos colonizados por diferentes macrófitas aquáticas

Water loss increase through evapotranspiration is one the most important modes of interference of weeds in water bodies, especially in water storage reservoirs. Thus, this research was conducted to compare the water losses in mesocosms colonized with the aquatic weeds Myriophyllum aquaticum,Brachiaria subquadripara,Echinochloa polystachya,Typha latifolia and Pontederia lanceolata. The evaluations were carried out in July 2004, in three 4-day periods. The water losses were evaluated based on the amounts of water necessary to restore the existing water level before each evaluation period. The colonization of the aquatic weeds increased the water losses in the mesocosms, with the highest losses being observed in those colonized by T. latifolia, between 3.54 to 4.71 times the water surface without aquatic weeds. The losses in the mesocosms colonized by M. aquaticum,B. subquadripara, E. polystachya, and P. lanceolata were statistically similar and promoted increases between 1.54 to 2.21 times the free surface. The results showed that aquatic weed control is important to prevent water losses in reservoirs used for water storage.