Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / No Brasil, as estações de tratamento de esgoto têm suas configurações baseadas em processos anaeróbios seguidos ou não de pós tratamento, normalmente aeróbio. Estas configurações apresentam limitações como baixa eficiência de remoção de nutrientes. Assim, ao considerar aspectos técnicos, pretende-se avaliar a eficiência de remoção da matéria carbonácea, nitrogenada e fosfatada, em sistema de tratamento combinado anaeróbio (22,1 L), aeróbio (19,9 L) e anóxico (17,4 L) (AOA), tratando esgoto sintético. Anéis corrugados de Policloreto de Polivinila (PVC) foram utilizados como material suporte para fixação da biomassa. O comportamento do sistema foi avaliado em quatro etapas distintas, nas quais foram analisadas a influência da adição de carbono no reator anóxico e da redução do Tempo de Detenção Hidráulica (θh) nos reatores anaeróbios e aeróbios. O desempenho do sistema foi estudado por meio de perfis de amostragem temporal com determinação dos parâmetros físicoquímicos temperatura do líquido (TL), pH, alcalinidade total (AT), alcalinidade a bicarbonato (AB), ácidos voláteis (AV), oxigênio dissolvido (OD), potencial de oxirredução (REDOX), turbidez (UNT), demanda química de oxigênio (DQO) nitrogênio total kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal (N-NH4 + ), nitrito (N-NO2 - ), nitrato (N-NO3 - ) e fósforo total (P-PO4 -3 ), em amostras do afluente e efluente de cada reator coletadas em intervalos de 3 h durante 24 h. Na Etapa 1 foram obtidas eficiências de remoção de matéria carbonácea, nitrogenada e fosfatada de 97%, 57% e 50%, respectivamente, para o sistema operado com θh de 8 h para o reator anaeróbio, 7,3 h para o reator aeróbio e 6,4 h para o reator anóxico. Na Etapa 2 com adição de 20% da vazão afluente de esgoto bruto (fonte de carbono) e manutenção dos valores de θh, as eficiências de remoção de carbono e nitrogênio total foram de 95% e 55%, não sendo reportada eficiência de remoção de fósforo. Na Etapa 3 com a retirada da fonte de carbono e redução do θh nos reatores anaeróbio e aeróbio para 4 h, foram obtidas eficiências de remoção de 96% de matéria carbonácea, 51% de nitrogênio total e 40% de fósforo. Na Etapa 4 com manutenção do θh de 4 h para o reator anaeróbio, 7,3 h para o reator aeróbio e 6,4 h para o reator anóxico, as eficiências de remoção resultaram em 97% de matéria carbonácea, 43% de nitrogênio total e 41% de fósforo. Com o estudo cinético foi possível verificar que a redução da relação C/N influenciou positivamente o desempenho dos microrganismos nitrificantes e desnitrificantes. Por fim, conclui-se que o sistema AOA apresentou eficiência de remoção de matéria carbonácea superior ao limite exigido na legislação e proporcionou remoção simultânea de nitrogênio e fósforo. / In Brazil, sewage treatment plants have their configurations based on anaerobic processes followed or not by post-treatment, usually aerobic. These configurations have limitations such as low nutrient removal efficiency. Thus, when considering technical aspects, it was intended to evaluate the efficiency of removal of carbonaceous, nitrogenous and phosphate in an anaerobic (22.1 L), aerobic (19.9 L) and anoxic (17.4 L) (AOA) treating synthetic wastewater. Polyvinyl chloride corrugated rings (PVC) were used as support material for biomass fixation. The behavior of the system was evaluated in four different stages in order to analyze the influence of the addition of carbon in the anoxic reactor and the reduction of Hydraulic Retention Times (θh) in the anaerobic and aerobic reactors. The performance of the system was studied by means of temporal sampling profiles with determination of the physicchemical parameters temperature, pH, alkalinity total (AT) and bicarbonate (AB), volatile acids (VA), dissolved oxygen (OD), oxidation potential (REDOX), turbidity (UNT), chemical oxygen demand (COD), total nitrogen kjeldahl (NTK), ammoniac nitrogen (N-NH4 + ), nitrite (N-NO2 - ), nitrate (N-NO3 - ), and total phosphorus (P-PO4 -3 ) in samples of the influent and effluent from each reactor collected at intervals of 3 h for 24 h. In Stage 1, the removal efficiency of 97%, 57% and 50% of carbonaceous, nitrogenous and phosphate matter was obtained for the system operated with θh of 8 h for the anaerobic reactor, 7.3 h for the aerobic reactor and 6.4 h for the anoxic reactor. In Stage 2 with the addition of 20% of the raw sewage inflow (carbon source) and maintenance of the θh values, the carbon and total nitrogen removal efficiencies were 95% and 55%, with no reported removal efficiency phosphor. In Stage 3, with the removal of the carbon source and reduction of the θh in the anaerobic and aerobic reactors for 4 h, removal efficiencies of 96% of carbonaceous matter, 51% of total nitrogen and 40% of phosphorus were obtained. In Stage 4 with the maintenance of the θh of 4 h for the anaerobic reactor, 7.3 h for the aerobic reactor and 6.4 h for the anoxic reactor, the removal efficiencies resulted in 97% of carbonaceous matter, 43% of total nitrogen and 41% phosphorus. With the kinetic study, it was possible to verify that the reduction of the C/N positively influenced the performance of the nitrifying and denitrifying microorganisms. Finally, it can be concluded that the AOA system presented removal efficiency of carbonaceous matter higher than the limit required by the legislation and provided simultaneous removal of nitrogen and phosphorus.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work the degradation of the antibiotic ciprofloxacin CIP (33.1 mg L-1) by photo- Fenton process using artificial radiation was evaluated. First, the effect of different concentrations of Fe 3+ (1.4, 5.6, 11.2 and 16.8 mg L -1) on the kinetics of CIP and dissolved organic carbon DOC (mineralization), as well as the consumption of H2O2 using 510 mg L-1 of H2O2and pH 2.5-2.8 was studied. The CIP concentration was below of the quantitation limit of the equipment - LQ (<0.163 mg L-1) in just 2 minutes, for all concentration of Fe3+ evaluated, it was not possible to verify the effect of this operating parameter for the removal of CIP. Regarding the results of mineralization and consumption of H2O2, the best fit mathematical observed for all the experimental data obtained at different concentrations of Fe3+ evaluated, was first order. Furthermore, it was observed that the concentration of Fe3+ resulted in a proportional increase in the rate of mineralization and consumption of H2O2, being the concentration of 11.2 mg L-1 of Fe3+ chosen for the subsequent experiments. Next, the effect of different concentrations of H2O2 (85, 170, 340, 510 and 680 mg L-1) on kinetics of CIP mineralization and consumption of H2O2 using the best concentration of Fe3+ (11.2 mg L-1), and at pH 2.5-2.8 was evaluated. Similar behavior observed for the different concentrations of Fe3+ was obtained, the best mathematical fit for CIP mineralization and H2O2 consumption was of first order. The rate of CIP mineralization also increased proportionally with H2O2 concentration, but up to a certain amount of H2O2 (340 mg L-1). Above of this concentration, there was a decrease in the rate of mineralization due to the occurrence of inefficient reactions. These results demonstrate the importance of evaluating the operational parameters, such as the concentrations of Fenton´s reagents, in order to optimize the efficiency of the photodegradation process, as well as reduce the costs of processes with chemical reagents. Thus, the best concentrations obtained experimentally in deionized water (DW) in relation to the operational parameters evaluated considering the CIP mineralization using artificial radiation were: [Fe3+] = 11.2 mg L-1 and [H2O2] = 340 mg L-1. Under these experimental conditions, the influence of different aqueous matrices (simulated seawater - SW and treated effluent from sewage treatment plant - STP) in the CIP degradation was evaluated, and the results were compared to those obtained in DW. Complete removal of CIP (considering the LQ equipment) was influenced by the composition of the matrices, since in DW occurred after 2 minutes of the photo-Fenton process, while 10 minutes were required in SW and STP effluent. This is probably due to the presence of inorganic anions (chloride and sulphate) in SW, which form stable complexes with iron, and also act as scavengers of hydroxyl radicals, as well as by the presence of natural organic matter present in the effluent of STP, which also competes with the target-compound by hydroxyl radicals, influencing the degradation process. Based on the results obtained in this work, it was observed that the photo-Fenton process can be an alternative of treatment to waters containing CIP, since there was complete removal of CIP (considering the LQ equipment) after only 2 minutes, followed by 75% of DOC removal and reduction of acute toxicity to A. saline from 76.7% ± 4.7% to 20.0% ± 10.0% after 60 minutes. Since several ecotoxicological effects are associated with waste pharmaceuticals, in specific antibiotics, in aquatic environments and conventional processes fail to remove them efficiently, the application of this process appears quite feasible. / Neste trabalho foi avaliada a degradação do antibiótico ciprofloxacino CIP (33,1mg L-1)pelo processo foto-Fenton utilizando radiação artificial. Primeiramente avaliou-se diferentes concentrações de Fe3+ (1,4, 5,6, 11,2 e 16,8 mg L-1) na cinética de remoção de CIP e carbono orgânico dissolvido - COD (mineralização), bem como no consumo de H2O2 utilizando-se 510 mg L-1 de H2O2 e pH 2,5-2,8. A concentração de CIP ficou abaixo do limite de quantificação do equipamento - LQ (< 0,163 mg L-1) em apenas 2 minutos, para todas as concentrações de Fe3+ avaliadas, não sendo possível verificar o efeito deste parâmetro operacional para a remoção de CIP. Em relação aos resultados de mineralização e consumo de H2O2, o melhor ajuste matemático observado para todos os dados experimentais obtidos nos diferentes níveis de concentração de Fe3+ avaliados foi de primeira ordem. Além disso, foi observado que o aumento da concentração de Fe3+ resultou num aumento proporcional na velocidade de mineralização e de consumo de H2O2, sendo a concentração de 11,2 mg L-1 de Fe3+ escolhida para os experimentos posteriores. A seguir, foi avaliado o efeito de diferentes concentrações de H2O2 (85, 170, 340, 510 e 680 mg L-1) na cinética de mineralização de CIP e consumo de H2O2 utilizando a melhor concentração de Fe3+ (11,2 mg L-1), e, em pH 2,5-2,8. Comportamento semelhante ao observado para as diferentes concentrações de Fe3+ foi obtido, melhor ajuste matemático para a mineralização de CIP e consumo de H2O2 sendo de primeira ordem. A velocidade de mineralização de CIP também aumentou proporcionalmente com a concentração de H2O2, contudo até um determinado valor de H2O2 (340 mg L-1). Acima desta concentração, houve um decréscimo na velocidade de mineralização devido à ocorrência de reações ineficientes. Estes resultados, demonstram a importância de avaliar os parâmetros operacionais, tais como as concentrações dos reagentes de Fenton, a fim de otimizar a eficiência do processo de fotodegradação, bem como reduzir os custos dos processos com reagentes químicos. Assim, as melhores concentrações obtidas experimentalmente em água deionizada (AD) em relação aos parâmetros operacionais avaliados considerando a mineralização de CIP utilizando radiação artificial foram: [Fe3+] = 11,2 mg L-1 e [H2O2] = 340 mg L-1. Sob tais condições experimentais, a influência de diferentes matrizes aquosas (água de mar simulada AM, e, efluente tratado de estação de tratamento de esgoto - ETE) na degradação de CIP foi avaliada, e os resultados foram comparados aos obtidos em AD. A completa remoção de CIP (considerando o LQ do equipamento) foi influenciada pela composição da matriz, uma vez que em AD ocorreu após 2 minutos do processo foto-Fenton, enquanto que 10 minutos foram necessários para a AM e efluente de ETE. Isto ocorreu provavelmente devido à presença de ânions inorgânicos (cloreto e sulfato) em AM, os quais formam complexos estáveis com ferro, e que também atuam como sequestradores de radicais hidroxilas, assim como pela presença de matéria orgânica natural presente no efluente de ETE, a qual também compete com o composto-alvo pelos radicais hidroxila, influenciando assim o processo de degradação. Baseado nos resultados obtidos neste trabalho pode ser observado que o processo foto-Fenton pode ser uma alternativa de tratamento de águas contendo CIP, pois houve completa remoção de CIP (considerando o LQ do equipamento) após apenas 2 minutos, seguido de 75% de remoção de COD e redução da toxicidade aguda para A. salina de 76,7% ± 4,7% para 20,0% ± 10,0% após 60 minutos. Visto que vários efeitos ecotoxicológicos estão associados aos resíduos de fármacos, em específico antibióticos, presentes nos ambientes aquáticos e que os processos convencionais não conseguem removê-los eficientemente, a aplicação deste processo se mostra bastante viável. / Mestre em Química

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O corpo hídrico, objeto deste estudo, o igarapé Grande, localiza-se no Município de Boa Vista, Estado de Roraima, na região Norte do Brasil. O igarapé Grande possui como afluente à sua margem direita, o igarapé da Paca, tendo sua foz no rio Branco. O presente estudo visa avaliar, através da determinação de parâmetros físico-químicos e biológico (clorofila-a) o nível de contaminação do Igarapé Grande após receber efluente da ETE/Boa Vista-RR e o impacto ambiental causado pelo aporte de substâncias no igarapé e possivelmente no rio Branco. Na realização deste estudo foram selecionados seis pontos de coletas considerados estratégicos para o alcance dos objetivos propostos. Foram analisados os parâmetros: cor, turbidez, condutividade, pH, temperatura, oxigênio dissolvido, nitrito, amônia, fósforo total, cloreto, DBO5, DQO, clorofila-a, cobre, manganês, zinco, ferro e níquel. As técnicas de coleta, transporte e preservação e análises das amostras obedeceram às recomendações da NBR n 9898 de junho de 1987 e os métodos padrões descritos no Standart Methods for Examination of Water and Wasterwater. Através das observações realizadas pode-se verificar que o igarapé sofre o impacto humano através da retirada da cobertura vegetal, impermeabilização do solo pela ocupação das imediações e lançamentos de agentes poluidores. Através dos resultados, com exceção das espécies metálicas, foi possível confirmar o impacto do lançamento do efluente sobre igarapé Grande. Parâmetros como fósforo, amônia, nitrito e clorofila-a demonstraram que o igarapé Grande não possui capacidade de assimilação, em especial nos períodos de seca, dos nutrientes e espécies contaminantes durante o percurso até a sua foz no rio Branco. / The water body, the object of this study, the creek Grande, located in the city of Boa Vista, Roraima, in northern Brazil. The river has as large tributary to the right bank of the creek Paca, and his mouth in the rio Branco. This study aims to evaluate, through the determination of physico-chemical and biological (chlorophyll-a) the level of contamination of the igarapé Grande after receiving STP effluent/Boa Vista-RR and the environmental impact caused by the injection of substances into the creek and possibly in rio Branco. In this study we selected six collection points considered strategic to the achievement of objectives. Parameters were assessed: color, turbidity, conductivity, pH, temperature, dissolved oxygen, nitrite, ammonia, total phosphorus, chloride, BOD5, COD, chlorophyll-a, copper, manganese, zinc, iron and nickel. The techniques of collection, transportation and preservation of samples and analysis followed the recommendations of the NBR N. 9898 of June 1987 and the standard methods described in Standard Methods for Examination of Water and Wasterwater. Through the observations can be verified that the stream is impacted by human removal of vegetation, soil sealing by the occupation of the surroundings and releases of pollutants. Through the results, with the exception of metal species, it was possible to confirm the impact of effluent discharge on igarapé Grande. Parameters such as phosphorus, ammonia, nitrite and chlorophyll-a showed that the creek does not have great capacity to assimilate, especially in periods of drought, nutrient and contaminant species en route to its mouth on the rio Branco.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-13T17:29:42Z No. of bitstreams: 1 andressasilvinoferreiraassis.pdf: 3364177 bytes, checksum: ff9c20080e11e36f28daf805d56ecc7e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-13T19:33:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 andressasilvinoferreiraassis.pdf: 3364177 bytes, checksum: ff9c20080e11e36f28daf805d56ecc7e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T19:33:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 andressasilvinoferreiraassis.pdf: 3364177 bytes, checksum: ff9c20080e11e36f28daf805d56ecc7e (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / O tratamento de esgoto pode ser insuficiente para a completa eliminação de vírus entéricos, tais como adenovírus humanos (HAdV) e rotavírus do grupo A (RVA). Portanto, o retorno do lodo e do efluente tratado ao ambiente pode representar riscos à saúde pública. Este estudo foi conduzido para otimizar um protocolo de floculação orgânica para recuperação viral a partir de lodo de esgoto e efluente tratado, bem como realizar um monitoramento de HAdV e RVA na estação de tratamento de esgoto (ETE) de Juiz de Fora, MG. Nos estudos de otimização, foram propostas adaptações no protocolo de floculação com leite desnatado para lodo e efluente tratado, com modificações no tempo de agitação da amostra, na concentração final de leite desnatado e/ou na etapa de centrifugação. No estudo de monitoramento, esgoto bruto (P1), esgoto primário (P2), lodo (P3) e efluente tratado (P4) foram coletados bimensalmente em 2014 (durante as épocas seca e chuvosa), totalizando 96 amostras (simples e compostas). As cargas virais foram determinadas por PCR quantitativo e o bacteriófago PP7 foi usado como controle interno. Amostras de HAdV e RVA foram submetidas ao sequenciamento e a viabilidade das partículas de HAdV foi avaliada em amostras de P4. Os parâmetros físico-químicos e a contagem de coliformes termotolerantes (CT) foram determinados em cada ponto. Nos estudos de otimização, foram selecionadas duas condições que apresentaram as maiores taxas de recuperação viral no lodo (menor tempo de agitação e maior concentração de leite desnatado) e no efluente tratado (sem primeira etapa de centrifugação e com maior concentração de leite desnatado). Ambas provaram ser ferramentas úteis para pesquisa viral em amostras de campo, inclusive para a pesquisa de vírus gigantes. No monitoramento, o HAdV foi detectado em 85,4% (82/96) dos concentrados, com cargas virais variando de 3,27 x 102 a 2,42 x 106 cópias do genoma por mililitro (cg/mL), ao longo do ano. A presença de RVA foi observada em 52,1% (50/96) dos concentrados (1,38 x 103 a 3,65 x 105 cg/mL), com maior detecção na época seca. A carga viral não foi influenciada pelo tipo de amostra, sendo detectada tanto em amostras simples, quanto em amostras compostas. Todas as amostras de HAdV sequenciadas pertenciam à espécie F tipo 41 e as amostras de RVA pertenciam ao genótipo I1. O tratamento de esgoto reduziu a quantidade de matéria orgânica e sólidos, bem como a contagem de CT e as cargas virais. No entanto, a presença de HAdV e RVA foi observada mesmo após o tratamento, inclusive em amostras de efluente tratado consideradas adequadas pelas legislações atuais, com detecção de partículas infecciosas de HAdV. Foram observadas correlações positivas entre a carga viral e a demanda bioquímica de oxigênio, os sólidos sedimentáveis e sólidos suspensos totais. Os dois protocolos otimizados neste estudo podem ser facilmente adequados para uso em laboratório de rotina, podendo impulsionar o monitoramento viral nos subprodutos gerados na ETE. A carga viral detectada na ETE salienta a disseminação ambiental de RVA e HAdV e aponta o potencial do HAdV como um marcador viral de contaminação em ambientes aquáticos. / Sewage treatment may be insufficient for the complete elimination of enteric viruses such as human adenoviruses (HAdV) and group A rotaviruses (RVA). Thus, the return of sewage sludge and treated effluent to the environment poses concerns potential for public health. This study was conducted to optimize an organic flocculation procedure for viral recovery from sludge and treated effluent, and carry out a surveillance of HAdV and RVA in a wastewater treatment plant (WWTP) at Juiz de Fora, MG. In optimization studies, conditions were proposed for sludge and treated effluent with changes in the stirring time, in the final concentration of skimmed-milk and/or in the centrifugation step. In surveillance study, raw sewage (P1), primary sewage (P2), sludge (P3) and treated effluent (P4) were collected bimonthly in 2014 (during the dry and the rainy season), totaling 96 samples (simple and composite). Quantitative PCR determined viral loads and PP7 bacteriophage was used as internal control. HAdV and RVA strains were selected for sequencing, and the HAdV viability was evaluated in P4 samples. Physicochemical parameters and thermotolerant coliforms (TC) counting were determined at each point. After the optimization studies, two conditions were selected: the ones that showed the highest viral recovery rates in sludge (lower stirring time and higher concentration of skimmed-milk) and treated effluent (without the first centrifugation step and with a higher concentration of skimmed-milk). These conditions proved to be a useful tool for viral search in the field samples, including for the research of giant virus. In surveillance study, HAdV was detected in 85.4% (82/96) of the concentrated, with viral loads ranging from 3.27 x 102 to 2.42 x 106 genome copies per milliliter (gc/mL), throughout the year. RVA presence was observed in 52.1% (50/96) of the samples (1.38 x 103 to 3.65 x 105 gc/mL) with detection greater in the dry season. Viral load was not influenced by the type of sample being detected both in single samples, as in composite samples. All the sequenced HAdV strains belonged to species F type 41, and RVA strains belonged to genotype I1. Sewage treatment reduced the content of organic matter and solids, as well as the TC counts and the viral loads. However, the presence of HAdV and RVA was observed after treatment, even in samples considered adequate by current laws with detection of infectious HAdV particles. Positive correlations were observed between viral load and biochemical oxygen demand, sedimented solids and total suspended solids. Two optimized protocols in this study are easily suitable for routine laboratory use and can boost viral monitoring in by-products generated in the WWTP. Viral load detected in WWTP stress the environmental dissemination of HAdV and RVA and addressed the potential of HAdV as a virological marker of contamination in aquatic environments.

This diploma thesis explores treatment options of wastewater with a low presence of organic pollution produced by minor pollution sources. The research part describes objects with a low presence of organic pollution in wastewater and possible treatment methods in dependence of pollution source's size. The practical part contains the design of technological options of treatment of wastewater with a low presence of organic pollution for a specific object.

The subject of this diploma thesis is engineering design of the sediment conveyer. Conveyer is instrumental to total emptying of sediment silo that is situated in a sewage treatment plant. Proposed construction has to fulfill the specified functional requirements and parameters. Parts of solution are also necessary analytical and FEM calculations.

Im ersten Teil dieser Arbeit „Metaanalyse vorhandener Ökobilanzen der Siedlungsentwässerung“ wird mit Hilfe einer qualitativen Metaanalyse vorhandener Ökobilanzen der Siedlungsentwässerung untersucht, welche wichtigen Stellschrauben es in der Umweltleistung von Abwasserreinigungsanlagen gibt und welchen Einfluss diese auf den demographischen Wandel haben. Die Ergebnisse zeigen Stromverbrauch, Schlamm und damit verbundene Toxizität sowie Eutrophierung als Indikatoren der Umweltleistung der Abwasserreinigung, die zur Reaktion auf den demographischen Wandel berücksichtigt werden müssen. Im zweiten Tei. „Ökologische Analyse des Gesamtsystems der Siedlungsentwässerung unter Betrachtung des Siedlungsanschlusses“ werden die ökologischen Auswirkungen des Gesamtsystems der Abwasserentsorgung über den gesamten Lebenszyklus analysiert. Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass diese Entscheidung für ein zentrales oder ein dezentrales System sowohl von der Siedlungsgröße, als auch von der Entfernung zur bestehenden Kläranlage abhängig ist. Der dritte Teil „Ökologische Analyse von Kleinkläranlagen“ analysiert eine Alternative zur in Deutschland üblichen Methode der Abwassereinigung durch eine zentrale Kläranlage. Die Kleinkläranlage ist eine dezentrale Lösung für die Haushalte, die nicht an das kommunale Abwassernetz angeschlossen werden. In der Arbeit wird eine SBR-Anlage im Hinblick auf ihre ökologischen Auswirkungen mittels einer Ökobilanzierung mit Hilfe der Software SimaPro untersucht.

Bei zwei Fließgewässern (Lockwitzbach und Körsch) wurde ein Expositions- und Effektmonitoring an Probenahmestellen jeweils ober- und unterhalb des Einleiters eines kommunalen Klärwerks über einen Zeitraum von zwei Jahren durchgeführt. Gegenstand der vorliegenden Arbeit waren dabei die Untersuchungen zur Populationsstruktur und -dynamik von Gammarus fossarum (Amphipoda, Crustacea). Folgende Populationsvariablen wurden erfasst: Abundanz, Geschlechterverhältnis, Anteil von Juvenilen, Anteil brütender Weibchen, Fekundität, Körperlängen und Infektion mit Acanthocephalen. Erstmalig wurde Intersexualität bei G. fossarum festgestellt. Im Lockwitzbach war der Anteil an Intersexen bei den adulten Gammariden mit etwa 5 - 15 % höher als in der Körsch mit &amp;lt; 1 %. Intersexualität wurde nicht durch die Einleiter induziert. Bei den Intersexen handelt es sich um funktionelle Weibchen. Wodurch dieses Phänomen ausgelöst wird und welche Bedeutung es für die Population hat, ist unbekannt. In den Freilanduntersuchungen wurden im Projekt Xehogamm (Umweltbundesamt Berlin, FKZ 299 65 221/05), in dessen Rahmen diese Dissertation entstand, verschiedene Umweltchemikalien im Bachwasser analysiert. Bei Vertebraten ist eine östrogene Wirksamkeit dieser Substanzen bekannt oder wird vermutet. In den Gammaridenpopulationen unterhalb der Klärwerkseinleiter waren wichtige populationsrelevante Variablen im Vergleich zu oberhalb verändert. An der unteren Probenahmestelle bei der Körsch war der Anteil der Juvenilen mit der kleinsten Körperlänge sowie der Anteil brütender Weibchen erniedrigt. Tendenziell traf dies auch für die untere Probenahmestelle beim Lockwitzbach zu. Bei der Körsch ist außerdem der frühere Beginn der herbstlichen Reproduktionspause und die geringere Körperlänge adulter Gammariden möglicherweise auf endokrine Umweltchemikalien im Wasser des Einleiters zurückzuführen. Von den nachgewiesenen Substanzen wurde eine Einzelsubstanz, Bisphenol A, für ein Fließrinnenexperiment ausgewählt. In künstlichen Fließrinnen im Gewächshaus wurde G. fossarum paarweise, in Gruppen sowie als größenstrukturierte Population in der Fließrinne selbst über 103 Tage exponiert, und verschiedene Populationsvariablen wurden erfasst. Die Nominalkonzentrationen von Bisphenol A in drei Fließrinnen betrugen 5, 50 und 500 µg/L. In den ersten drei aufeinanderfolgenden Bruten zeigte sich in der höchsten Bisphenol A-Konzentration die größte Brutgröße. Im weiteren Verlauf des Experiments übte Bisphenol A einen hemmenden Einfluss auf die Reproduktion der Gammariden aus. Basierend auf den Nominalkonzentrationen wurden folgende EC10-Werte berechnet: Anteil reproduzierender Weibchen für die 4. Brut (bei Gammaridenpaaren): 22 µg/L, Brutgröße der 4. Brut (bei Gammaridenpaaren): 11 µg/L, Anteil brütender Weibchen (Population): 212 µg/L und Anteil Juveniler (Population): 153 µg/L Bisphenol A. Die EC10-Werte basierend auf Effektivkonzentrationen für dieselben Endpunkte betragen: bei den Paaren 1,1 µg/L (reproduzierende Weibchen) und 0,5 µg/L (Brutgröße), in der Population 10 µg/L (Anteil brütender Weibchen und Anteil Juveniler). Im Fließrinnenexperiment wurde Bisphenol A zwar in höheren Konzentrationen als im Freiland vorhanden eingesetzt, die beobachteten Effekte weisen jedoch in dieselbe Richtung wie die Effekte im Freiland. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, dass auch die Effekte im Freiland auf einer endokrinen Wirkung von Umweltchemikalien beruhen könnten. Zusätzlich wurde der Einfluss von Bisphenol A auf die Osmoregulation bei G. lacustris untersucht, wobei unterschiedliche Effekte auf die Natrium- und Calciumkonzentration, nicht jedoch auf die Osmolalität, in der Hämolymphe nachgewiesen wurden. Anlage: Rohdaten (3,87 MB)- Nutzung: Referat Informationsvermittlung der SLUB

From the Proceedings of the 1972 Meetings of the Arizona Section - American Water Resources Assn. and the Hydrology Section - Arizona Academy of Science - May 5-6, 1972, Prescott, Arizona / High concentrations of nitrate have been found in water samples from irrigation wells north of the Tucson Arizona sewage treatment plant. The plant, which had primary treatment prior to 1951, produced 2,800 acre-feet of effluent in 1940, 4,600 acre-feet in 1950, 16,300 acre-feet in 1960, and 33,000 acre-feet in 1970. Large amounts of treated effluent recharge the groundwater system north of the plant. Sources of nitrate contamination beside sewage effluent may be sewage lagoons, sanitary landfills, meat packing and dairy effluent, septic tanks, and agricultural runoff. Sewage effluent is considered to be the primary source of nitrate contamination in the area. Geologic and flow net analysis indicate that aquifer conditions minimize the effects of sewage effluent contamination. Chloride and nitrate migration appears to be similar in the aquifer. Large-capacity wells were sampled to reflect regional conditions, and chemical hydrographs of chloride and nitrate were analyzed. The seasonal nature of these hydrographs patterns depend on total nitrogen in sewage effluent. Management alternatives are suggested to decrease nitrate pollution by sewage effluent.

From the Proceedings of the 1972 Meetings of the Arizona Section - American Water Resources Assn. and the Hydrology Section - Arizona Academy of Science - May 5-6, 1972, Prescott, Arizona / A preliminary study was made with the objective of examining nitrogen species transformations of treated sewage effluent releases within the channel of an ephemeral stream, the Santa Cruz River of southern Arizona. Water quality samples were taken at established locations in sequence so that peak daily flows could be traced as the effluent moved downstream. Results indicate that increased nitrification, coinciding with changing stream characteristics, starts in the vicinity of Cortaro Road (6.3 river miles from the Tucson Sewage Treatment Plant discharge). Through physical-chemical changes in streamflow, nitrate -nitrogen values reach a maximum at approximately 90-95 percent and 60-80 percent of total flow distance for low flows and high flows, respectively. Concentrations of ammonia-nitrogen and total nitrogen decrease continuously downstream with both high and low flows. Therefore, the rate of nitrification within sewage effluent releases in a desert stream channel evidently is related to flow distance and physical characteristics of the stream.