Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Orientador: Tsunao Matsumoto / Resumo: O tratamento de efluentes oriundos de águas residuárias possui importância significativa para diminuir os impactos ambientais provocados pela ação do homem em determinado meio. Atualmente, existem parâmetros legais que normatizam os processos de tratamento de esgoto doméstico para que o efluente gerado seja processado antes de seu despejo em recursos hídricos com o intuito de diminuir a ação de agentes biológicos e substâncias/compostos químicos nocivos à saúde do homem e do meio ambiente. A investigação de mestrado proposta objetivou analisar a eficiência da remoção de nutrientes, proveniente de esgoto doméstico, por intermédio da utilização de um Reator Granular em Tubo Concêntrico com Circulação, a partir da administração de carvão ativado de bagaço de cana-de-açúcar (CABC) como material de suporte. O reator foi fixado em uma Estação Elevatória de Esgoto do município de Ilha Solteira - SP. Para avaliar a eficácia do tratamento proposto, as variáveis: temperatura, pH, alcalinidade, DQO, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos, sólidos totais, nitrogênio total e fósforo total do efluente submetido ao reator foram monitoradas em consonância com o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. O estudo foi desenvolvido em duas fases: de partida (desenvolvimento do biofilme no material de suporte) e operacional (aumento dos ciclos operacionais no reator e menor tempo de sedimentação), sendo esta última subdividida em Fase A (análises da DQO, temperatura e pH) e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Treatment of effluents from wastewater has significant importance to reduce the environmental impacts caused by human action. Currently, there are legal standards that regulate the domestic wastewater treatment processes for the effluent to be processed before eliminating on water resources in order to reduce the action of biological agents and harmful chemical substances to human health and the environment. The research proposal aimed to analyze the efficiency of removal of nutrients from sewage, through the use of a Reactor Granular in Concentric pipe with circulation from the activated carbon of sugarcane bagasse (CABC) as a support material. The reactor was set at a pumping station sewage in Ilha Solteira - SP. To evaluate the effectiveness of the proposed treatment variables: temperature, pH, alkalinity, total COD, solids sedimented, suspended solids, total solids, total nitrogen and phosphorus from the reactor was monitored in accordance with the Standard Methods of Examination of Water and Wastewater. The study was conducted in two phases: starting (development of biofilm on the support material) and operational (increased cycle times in the reactor and reduced settling time), the operational phase was subdivided into Phase A (analysis of COD, pH and temperature) and Phase B (evaluation of the removal of carbonaceous matter, nitrogen and phosphorus matter). The investigation also showed viability for removal of carbonaceous organic load at 65% and 78% in phase A and B,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Danilo Santiago Gomes Lucio (lucio.dsg@gmail.com) on 2018-03-29T16:12:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 2575733 bytes, checksum: fd6e8f3765866027ea686275654e5998 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-03-29T16:41:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucio_dsg_me_ilha.pdf: 2575733 bytes, checksum: fd6e8f3765866027ea686275654e5998 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T16:41:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucio_dsg_me_ilha.pdf: 2575733 bytes, checksum: fd6e8f3765866027ea686275654e5998 (MD5) Previous issue date: 2016-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O tratamento de efluentes oriundos de águas residuárias possui importância significativa para diminuir os impactos ambientais provocados pela ação do homem em determinado meio. Atualmente, existem parâmetros legais que normatizam os processos de tratamento de esgoto doméstico para que o efluente gerado seja processado antes de seu despejo em recursos hídricos com o intuito de diminuir a ação de agentes biológicos e substâncias/compostos químicos nocivos à saúde do homem e do meio ambiente. A investigação de mestrado proposta objetivou analisar a eficiência da remoção de nutrientes, proveniente de esgoto doméstico, por intermédio da utilização de um Reator Granular em Tubo Concêntrico com Circulação, a partir da administração de carvão ativado de bagaço de cana-de-açúcar (CABC) como material de suporte. O reator foi fixado em uma Estação Elevatória de Esgoto do município de Ilha Solteira - SP. Para avaliar a eficácia do tratamento proposto, as variáveis: temperatura, pH, alcalinidade, DQO, sólidos sedimentáveis, sólidos suspensos, sólidos totais, nitrogênio total e fósforo total do efluente submetido ao reator foram monitoradas em consonância com o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. O estudo foi desenvolvido em duas fases: de partida (desenvolvimento do biofilme no material de suporte) e operacional (aumento dos ciclos operacionais no reator e menor tempo de sedimentação), sendo esta última subdividida em Fase A (análises da DQO, temperatura e pH) e Fase B (avaliação da remoção da matéria carbonáceas, matéria nitrogenada e fósforo). Os resultados demonstram que o os grânulos aeróbios podem ser cultivados em reatores granulares em tubos concêntricos com circulação. A investigação também apresentou viabilidade para a remoção da carga orgânica carbonácea em 65% e 78% nas Fases A e B, respectivamente, quando o sistema foi operado em menores tempos de ciclos e de sedimentação. A remoção da matéria nitrogenada e do fósforo total foram, em média, de 51% e 37%, respectivamente. A diminuição do tempo de operação dos ciclos, bem como do tempo de sedimentação favoreceram a eficácia do sistema. / Treatment of effluents from wastewater has significant importance to reduce the environmental impacts caused by human action. Currently, there are legal standards that regulate the domestic wastewater treatment processes for the effluent to be processed before eliminating on water resources in order to reduce the action of biological agents and harmful chemical substances to human health and the environment. The research proposal aimed to analyze the efficiency of removal of nutrients from sewage, through the use of a Reactor Granular in Concentric pipe with circulation from the activated carbon of sugarcane bagasse (CABC) as a support material. The reactor was set at a pumping station sewage in Ilha Solteira - SP. To evaluate the effectiveness of the proposed treatment variables: temperature, pH, alkalinity, total COD, solids sedimented, suspended solids, total solids, total nitrogen and phosphorus from the reactor was monitored in accordance with the Standard Methods of Examination of Water and Wastewater. The study was conducted in two phases: starting (development of biofilm on the support material) and operational (increased cycle times in the reactor and reduced settling time), the operational phase was subdivided into Phase A (analysis of COD, pH and temperature) and Phase B (evaluation of the removal of carbonaceous matter, nitrogen and phosphorus matter). The investigation also showed viability for removal of carbonaceous organic load at 65% and 78% in phase A and B, respectively, when the system was operated at lower cycle times and sedimentation. The removal of nitrogenous matter and total phosphorus were on average 51% and 37%, respectively. The reduction of the operation cycle time and the settling time favoring the system's effectiveness.

Para o tratamento de esgoto sanitário foi desenvolvido e estudado um reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), associado com unidade de filtração. O estudo se iniciou pela operação do reator UASB durante 642 dias, onde a fase líquida afluente e efluente foi monitorada. Em seguida uma unidade de filtração foi acoplada ao reator UASB e foram avaliados as características de filtração, o desempenho do tratamento e a eficiência do processo de limpeza química de três filtros. Os materiais poliméricos utilizados como filtros foram o polipropileno, o poliéster e o geossintético de poliéster, com diâmetro médio de poros de um mícron (1μm). As características de filtração avaliadas foram o fluxo do permeado e os mecanismos de obstrução de cada material polimérico (resistência à filtração: total, do material, da camada de biossólidos e de entupimento). O desempenho global do sistema de tratamento foi avaliado em termos de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e de sólidos suspensos totais (SST). Para recuperação dos filtros foi utilizada primeiramente a limpeza química com solução ácida (ácido clorídrico-HCl) e em série a limpeza com solução alcalina (hipoclorito de sódio e hidróxido de sódio- NaOCl e NaOH). Dentre os três materiais poliméricos utilizados verificou-se que, o geossintético (poliéster) foi o filtro que apresentou melhores características de filtração e desempenho global, ou seja, com este material a resistência da camada foi predominante (obstrução é reversível), a concentração de sólidos suspensos totais do permeado estabilizou em 25 mg/L e a eficiência média global de remoção da demanda química de oxigênio (DQO) foi de 78%. Dentre os procedimentos de limpeza química utilizada nos três filtros, verificou-se que a solução ácida (HCl) aplicada em série com a solução alcalina (NaOCl e NaOH) apresentou maior eficiência que a limpeza somente com a solução ácida (recuperação do fluxo inicial do permeado acima de 90%). / An anaerobic reactor (UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket) coupled to a filtration unit for the treatment of domestic sewage was developed and studied. The study began by operating the UASB reactor for 642 days, during which time the influent and effluent liquid phase were monitored. The filtration unit was then coupled to the UASB reactor and the filtration characteristics, the performance of the treatment, and the efficiency of the cleaning process of three polymeric filters were evaluated. The polymeric materials used for the filters were polypropylene, polyester and geosynthetic polyester, all with an average pore size of one micron (1μm). The filtration characteristics evaluated were the permeate flux and the fouling mechanisms (total filtration resistance of the material and the cake, and clogging) during filtration. The system’s overall performance was evaluated in terms of chemical oxygen demand (COD) and removal of total suspended solids (TSS). The filters were cleaned chemically, first with an acid solution (HCl), followed by alkaline solutions (NaOH and NaOCl) applied in series. A comparison of the three filtering materials indicated that the geosynthetic material (polyester) possessed the best overall characteristics of filtration and performance. In other words, i.e., cake resistance (reversible fouling) predominated with this material, the concentration of total suspended solids (TSS) in the permeate stabilized at 25 mg/L, and the overall removal efficiency of chemical oxygen demand (COD) was 78%. Of the various chemical cleaning procedures tested on the three polymeric filters, the acid (HCl) and alkaline solutions (NaOH and NaOCl) applied in series provided more efficient flux recovery (over 90% of the initial permeate) than chemical cleaning only with acid (HCl).

Os protocolos de Avaliação de Risco Ambiental (ERA) de Fármacos e Produtos de Cuidados Pessoais (FPCP) recomendam o uso de ensaios ecotoxicológicos tradicionais (por exemplo algas, bactérias, invertebrados, peixes) e a avaliação de efeitos em um único nível de organização biológica para a determinação dos efeitos potenciais dos FPCP à biota. Considerando que efeitos em nível de sub-indivíduo pode afetar igualmente a aptidão ecológica de organismos marinhos, e que os mesmos estão cronicamente expostos aos FPCP, o objetivo do presente estudo foi avaliar o risco ambiental de triclosan (TCS), ibuprofeno (IBU) e 17&alpha;-etinilestradiol (EE2) em sedimentos marinhos utilizando respostas de efeitos sub-individuais e populacionais. Por meio do HPLC-ESI-MS/MS, as concentrações ambientais de TCS e IBU foram quantificadas em sedimentos marinhos coletados no entorno do emissário submarino de esgoto de Santos (Baía de Santos, São Paulo - Brasil) com 15,14 e 49,0 ng.g-1, respectivamente, enquanto o EE2 não foi detectado (<33 ng.g-1). Uma bateria de ensaios de toxicidade crônica (desenvolvimento embriolarval) com ouriços-do-mar (Lytechinus variegatus) e bivalves (Perna perna) foi realizada (efeito a nível de indivíduo) após exposição a sedimentos contaminados com os FPCP. Além disso, foram analisados alguns biomarcadores de Fase I (etoxiresorufina O-deetilase EROD e dibenzilfluoresceína DBF), de Fase II (glutationa S-transferase GST) do metabolismo, do sistema antioxidante (glutationa peroxidase GPx), de neurotoxicidade (colinesterase ChE), de estresse oxidativo (peroxidação lipídica LPO e danos em DNA) e de citotoxicidade que foram selecionados para avaliação das respostas a nível de sub-indivíduo em mexilhões Mytella charruana. Todos os compostos analisados apresentaram efeitos sobre o desenvolvimento embriolarval de L. variegatus e P. perna em concentrações ambientalmente relevantes. Em nível de sub-indivíuo foi possível observar que o TCS causou efeitos cito-genotóxicos (diminuição da estabilidade da membrana lisossomal, peroxidação lipídica e danos em DNA) e neurotóxicos. O IBU causou efeitos citotóxicos e neurotóxicos, enquanto o EE2 apresentou efeitos citotóxicos e danos em DNA. Nesse sentido, mesmo em baixas concentrações os FPCP são potencialmente capazes de alterar os mecanismos de manutenção da homeostase. Os dados químicos e ecotoxicológicos foram integrados e os quocientes de risco estimados para TCS, IBU e EE2 apresentaram valores superiores a 1,0, indicando alto risco ambiental destes compostos em sedimentos marinhos. Estes são os primeiros dados de avaliação de risco ambiental de FPCP em sedimentos de uma zona costeira brasileira. Os resultados sugerem que a ERA de fármacos e produtos de cuidados pessoais deve contemplar, além dos ensaios de toxicidade tradicionais o uso de biomarcadores como indicadores dos primeiros sinais de efeitos e, assim, estabelecer uma avaliação de risco mais efetiva que assegure a proteção e funcionamento dos ecossistemas aquáticos. / The guidelines for the Environmental Risk Assessment (ERA) of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) usually recommend the use of standard ecotoxicity assays (e.g. algae, bacteria, invertebrate, fish) and the assessment of endpoints at individual level for the evaluation of potential effects of PPCPs on biota. Considering that effects at sub-individual level can also affect the ecological fitness of marine organisms, and that marine organisms are chronically exposed to PPCPs, the aim of the current study was to evaluate the environmental risk of triclosan (TCS), ibuprofen (IBU) and 17&alpha;-ethynylestradiol (EE2) in marine sediments using sub-individual and population endpoints. Using LC-ESI-MS/MS, the environmental levels of TCS and IBU were quantified in marine sediments from the vicinities of the Santos submarine sewage outfall (Bay of Santos, São Paulo, Brazil) at 15.14 and 49.0 ng g-1, respectively, while EE2 was not detected (<33ng g-1). A battery (n=3) of chronic bioassays (embryo-larval development) with a sea urchin (Lytechinus variegatus) and a bivalve (Perna perna) were performed at populational level after exposure to spiked sediment. Phases I (ethoxyresorufin O-deethylase EROD and dibenzylfluorescein dealkylase DBF) and II (glutathione S-transferase GST) of the metabolism, antioxidant system (glutathione peroxidase GPX), neurotoxicity (cholinesterase ChE), oxidative effects (lipid peroxidation LPO and DNA damage strand breaks) and cytotoxicity were selected to evaluate the sublethal responses in the bivalve Mytella charruana. These compounds showed developmental effects on L. variegatus and P. perna at environmentally relevant concentrations. At sub-individual level TCS induced cyto-genotoxic (reduction on stability of lysosome membrane, lipid peroxidation and DNA damage) and neurotoxic effects. IBU caused cyto and neurotoxic effect, while EE2 caused cytotoxic and DNA damage. Chemical and ecotoxicological data were integrated and the quotient risk estimated for TCS, IBU and EE2 showed values higher than 1.0, indicating high environmental risks of these compounds in sediments. These are the first data of risk assessment of pharmaceuticals and personal care products in sediments of a Brazilian coastal zone. The results suggests that the ERA of pharmaceuticals and personal care products must include, in addition to the standard toxicity tests, the use of biomarkers as indicators of the early warning signs and thus provide a more effective risk assessment to security the protection and functioning of aquatic ecosystems.

O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência de esgotos domésticos e petroquímicos, dispostos por via de emissário submarino, nas composições físico-químicas e microbiológicas da coluna dágua e na geoquímica dos sedimentos, bem como investigar uma possível relação entre o meio e a composição química das carapaças do foraminífero Ammonia tepida. Para atingir tal objetivo foram coletadas 10 amostras de água e de sedimento superficial, no entorno dos emissários do Araçá e do Terminal Petrolífero Almirante Barroso (TEBAR), além de um ponto controle, no canal de São Sebastião, SP, em março e abril de 2007. Em cada amostra de água foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas. Nos sedimentos, foram realizadas análises granulométricas e geoquímicas (macronutrientes, elementos maiores e traços). Do sedimento, carapaças coradas (indivíduos vivos) e não coradas (mortos) de A. tepida foram triadas e analisadas em espectrômetros de energia dispersiva (MEV-EDS) e de emissão atômica (ICP-OES) para análise química dos elementostraços. Os resultados das análises físico-químicas e microbiológicas da água, indicaram que a coluna dágua não estava contaminada, no momento da amostragem, pois todos os valores obtidos estavam dentro dos limites exigidos pela resolução do CONAMA, nº 357/2005. Os resultados granulométricos mostraram que o sedimento é litoclástico e mais psamítico no Araçá, e mais pelítico, no TEBAR. Já os dados geoquímicos de carbono orgânico, nitrogênio, enxofre e fósforo revelaram que ambas as regiões são propícias ao enriquecimento desses elementos. A concentração de elementos-traço, na maioria dos pontos estudados, nas duas áreas, quando comparada aos valores guia de causaefeito, não foi considerada tóxica para a biota marinha. Contudo, foi observado enriquecimento significativo de cádmio, em certas áreas no Araçá, e de bário, no TEBAR. A concentração deste último elemento, provavelmente, está relacionada à água de produção do terminal. Os elementos-traço das carapaças de A. tepida coradas, em ambos os emissários, apresentaram maior número de correlações significativas com o sedimento, sugerindo que carapaças de foraminíferos mortos estão mais susceptíveis ao viés dos processos diagenéticos. No TEBAR, foram observadas correlações significativas positivas entre os teores de Co, Cr, Mn e Pb nos sedimentos e os elementos-traço das carapaças coradas. Já no Araçá, somente os teores de Cr correlacionaram-se positiva e significativamente aos teores encontrados nas carapaças coradas. Isto corrobora com a influência da composição do sedimento nas reações intracelulares dos foraminíferos, refletidas na construção do exoesqueleto. Diante do exposto, os resultados deste estudo trouxeram luz a novas questões que permitiram inferir que a auto-depuração da água do mar, em ambas as regiões, e a estação de tratamento de efluentes, no TEBAR, não se revelaram eficientes na diluição e/ou remoção do conteúdo de nutrientes, matéria orgânica e elementos maiores e traço. / The goal of this study was to evaluate the influence of domestic and petrochemical sewage, discharged through a submarine sewage outfall, on the physicochemical and microbiological composition of the water column and the geochemistry of sediments. As well as to investigate a possible relationship between the environment and the chemical composition of Ammonia tepida foraminifer\'s tests. The area where this study was focused on two sewage emissaries: Araçá and Almirante Barroso Petroliferous Terminal (TEBAR), both located in São Sebastião Channel, São Paulo, Brazil. To achieve this goal, 10 water and bottom sediments samples in in March and April of 2007 were collected form each outfall. A background sample also collected as a control. For each water sample physicochemical and microbiological analyses were carried out and, in the sediments, grainsize and geochemical (macronutrients, major and trace elements) were analyzed. Trace elements found in the tests of stained (live) and unstained (dead) Ammonia tepida were identified by scanning electron microscopy using energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The analysis of the water samples showed that the water column was not contaminated. All the concentrations obtained were in accordance with the National Environmental Council (CONAMA) limits. Grain size analysis, demonstrated that the sediments are of terriginous origin, being mainly psamitic in Araçá and mainly pelitic in TEBAR. The geochemical data of organic Carbon, Nitrogen, Sulphur and Phosphorus revealed that both regions are susceptible to enrichment in these elements. In both areas, the concentration of trace elements, when compared to quality guideline values, was not considered toxic for marine life. However, significative enrichment in Cadmium in certain areas of Araçá and Barium in TEBAR. The latter is probably related to the terminal\'s water production. In both outfalls, it was observed a significant correlation between the trace elements in the live A. tepida\'s tests and the sediment, which suggests that the dead foraminifera are more susceptible to diagenical bias. In TEBAR the correlations observed were significative and positive among the elements Co, Cr, Mn and Pb present in the sediments and the trace elements of the stained tests. In the Araçá outfall, only the Cr levels correlate significative and positively with the levels found in the tinged tests. This shows that sediment composition influences the intracelular reactions in the forminifera, which reflected in the exoskeleton\'s building. Given the above, the results of this study brought up new questions that allowed to infer that sea water depuration at both outfalls, as well as at sewage treatment plant, in TEBAR was not sufficient to dilute and/or remove the nutrient content, the organic matter and major and trace elements of the sewage.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-15T21:52:49Z No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - TESE PPGEA 2010..pdf: 9882799 bytes, checksum: 238c0fd99ae692419b807452671a0831 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-15T21:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - TESE PPGEA 2010..pdf: 9882799 bytes, checksum: 238c0fd99ae692419b807452671a0831 (MD5) Previous issue date: 2010-12 / CNPq / A cultura da mamona, devido à elevada necessidade de água e de nutrientes, possui características ideais para o recebimento, via irrigação, de águas residuárias de esgoto doméstico tratado. A principal vantagem desta prática é a reciclagem de água e nutrientes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar, por meio de experimento em condições de campo, o efeito de três configurações de tratamento de esgoto doméstico, água de abastecimento e lâminas de irrigação sobre o crescimento, produtividade, estado nutricional da planta e fertilidade do solo ao final do experimento. O delineamento estatístico utilizado foi blocos ao acaso em esquema fatorial 4x2 com quatro repetições. Os fatores de estudo foram quatro tipos de água (Al - Efluente do reator UASB + Lagoa de polimento; A2 - Efluente do Decanto-Digestor + Filtro anaeróbio + Lagoa de estabilização; A3 - Efluente do Filtro anaeróbio + Lagoa de estabilização e A4 - Água de abastecimento) e duas lâminas de irrigação (Ll=100 e L2=120% da Evapotranspiração de cultivo). A água foi aplicada utilizando um sistema de irrigação localizada por gotejamento com irrigações a cada três dias. Avaliaram-se altura de planta, diâmetro caulinar e número de folhas aos 29, 43, 57, 71 e 86 dias após a germinação. Ao final do experimento foram obtidos a produtividade de sementes, fitomassa aérea, estado nutricional das plantas e a fertilidade do solo. Com base nos resultados concluiu-se que as plantas irrigadas com o efluente tratado apresentaram crescimento e produtividade de sementes significativamente iguais, porém superiores às plantas irrigadas com água de abastecimento. O teor de óleo das sementes foi maior para as plantas irrigadas com 120% da ETc. Em relação ao solo, constatou-se que os teores de P, K e Na no solo não diferiram estatisticamente, para as três configurações de tratamento de água residuária. Por meio da análise foliar da mamoneira, constatou-se que, de maneira geral, a planta não sofreu restrições quanto aos teores de P, Ca e Mg. As concentrações de N, K e Na nos tecidos foliares foram significativamente iguais, para as plantas irrigadas com efluente tratado. Os resultados obtidos permitem considerar que é promissor o aproveitamento de efluentes de esgoto doméstico tratado em cultivos agrícolas. / Castor bean cultivation, due to the high water and nutrients consumption, presents the ideal characteristics for receiving wastewater from treated sewage. Economics of fertilizer, recycling of water and nutrients and increased productivity are the main advantages of this practice. The objective of this study was to investigate, under field conditions, the effect of three configurations of domestic wastewater treatment, water supply and water depth on growth, yield, plant nutritional status and fertility of the soil at the end of the experiment. A randomized block design was used, with 4x2 scheme of factorial analysis with four replications, testing four types of water (Al - effluent from the UASB reactor + Polishing Pond; A2 - effluent from the Digester Decant + Anaerobic Filter + Stabilization Pond; A3 - effluent form the Anaerobic Filter + Stabilization Pond; and A4 - Urban water supply) and two water depths (100% and 120% Crops évapotranspiration). Water was applied using a drip irrigation system every three days. Plant height, stem diameter and number of leaves were evaluated at 29, 43, 57, 71 and 86 days after germination. Productivity of seeds, plant nutritional status and soil fertility were evaluated at the end of the experiment. Based on the results no significant difference in growth and seed production when using treated wastewater. Contribution of nutrients through wastewater favored the growth of plants, but was not enough to increase the production in appropriate levels of mineral fertilization and irrigation. For soil fertility, there was no significant difference in levels of P, K and Na for the three configurations of wastewater treatment. In general, there were no restrictions regarding the contents of P, Ca and Mg in the leaf of castor bean. The concentrations of N, K and Na in the leaf tissues were significantly equal for plants irrigated with treated effluent.

Os protocolos de Avaliação de Risco Ambiental (ERA) de Fármacos e Produtos de Cuidados Pessoais (FPCP) recomendam o uso de ensaios ecotoxicológicos tradicionais (por exemplo algas, bactérias, invertebrados, peixes) e a avaliação de efeitos em um único nível de organização biológica para a determinação dos efeitos potenciais dos FPCP à biota. Considerando que efeitos em nível de sub-indivíduo pode afetar igualmente a aptidão ecológica de organismos marinhos, e que os mesmos estão cronicamente expostos aos FPCP, o objetivo do presente estudo foi avaliar o risco ambiental de triclosan (TCS), ibuprofeno (IBU) e 17&alpha;-etinilestradiol (EE2) em sedimentos marinhos utilizando respostas de efeitos sub-individuais e populacionais. Por meio do HPLC-ESI-MS/MS, as concentrações ambientais de TCS e IBU foram quantificadas em sedimentos marinhos coletados no entorno do emissário submarino de esgoto de Santos (Baía de Santos, São Paulo - Brasil) com 15,14 e 49,0 ng.g-1, respectivamente, enquanto o EE2 não foi detectado (<33 ng.g-1). Uma bateria de ensaios de toxicidade crônica (desenvolvimento embriolarval) com ouriços-do-mar (Lytechinus variegatus) e bivalves (Perna perna) foi realizada (efeito a nível de indivíduo) após exposição a sedimentos contaminados com os FPCP. Além disso, foram analisados alguns biomarcadores de Fase I (etoxiresorufina O-deetilase EROD e dibenzilfluoresceína DBF), de Fase II (glutationa S-transferase GST) do metabolismo, do sistema antioxidante (glutationa peroxidase GPx), de neurotoxicidade (colinesterase ChE), de estresse oxidativo (peroxidação lipídica LPO e danos em DNA) e de citotoxicidade que foram selecionados para avaliação das respostas a nível de sub-indivíduo em mexilhões Mytella charruana. Todos os compostos analisados apresentaram efeitos sobre o desenvolvimento embriolarval de L. variegatus e P. perna em concentrações ambientalmente relevantes. Em nível de sub-indivíuo foi possível observar que o TCS causou efeitos cito-genotóxicos (diminuição da estabilidade da membrana lisossomal, peroxidação lipídica e danos em DNA) e neurotóxicos. O IBU causou efeitos citotóxicos e neurotóxicos, enquanto o EE2 apresentou efeitos citotóxicos e danos em DNA. Nesse sentido, mesmo em baixas concentrações os FPCP são potencialmente capazes de alterar os mecanismos de manutenção da homeostase. Os dados químicos e ecotoxicológicos foram integrados e os quocientes de risco estimados para TCS, IBU e EE2 apresentaram valores superiores a 1,0, indicando alto risco ambiental destes compostos em sedimentos marinhos. Estes são os primeiros dados de avaliação de risco ambiental de FPCP em sedimentos de uma zona costeira brasileira. Os resultados sugerem que a ERA de fármacos e produtos de cuidados pessoais deve contemplar, além dos ensaios de toxicidade tradicionais o uso de biomarcadores como indicadores dos primeiros sinais de efeitos e, assim, estabelecer uma avaliação de risco mais efetiva que assegure a proteção e funcionamento dos ecossistemas aquáticos. / The guidelines for the Environmental Risk Assessment (ERA) of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) usually recommend the use of standard ecotoxicity assays (e.g. algae, bacteria, invertebrate, fish) and the assessment of endpoints at individual level for the evaluation of potential effects of PPCPs on biota. Considering that effects at sub-individual level can also affect the ecological fitness of marine organisms, and that marine organisms are chronically exposed to PPCPs, the aim of the current study was to evaluate the environmental risk of triclosan (TCS), ibuprofen (IBU) and 17&alpha;-ethynylestradiol (EE2) in marine sediments using sub-individual and population endpoints. Using LC-ESI-MS/MS, the environmental levels of TCS and IBU were quantified in marine sediments from the vicinities of the Santos submarine sewage outfall (Bay of Santos, São Paulo, Brazil) at 15.14 and 49.0 ng g-1, respectively, while EE2 was not detected (<33ng g-1). A battery (n=3) of chronic bioassays (embryo-larval development) with a sea urchin (Lytechinus variegatus) and a bivalve (Perna perna) were performed at populational level after exposure to spiked sediment. Phases I (ethoxyresorufin O-deethylase EROD and dibenzylfluorescein dealkylase DBF) and II (glutathione S-transferase GST) of the metabolism, antioxidant system (glutathione peroxidase GPX), neurotoxicity (cholinesterase ChE), oxidative effects (lipid peroxidation LPO and DNA damage strand breaks) and cytotoxicity were selected to evaluate the sublethal responses in the bivalve Mytella charruana. These compounds showed developmental effects on L. variegatus and P. perna at environmentally relevant concentrations. At sub-individual level TCS induced cyto-genotoxic (reduction on stability of lysosome membrane, lipid peroxidation and DNA damage) and neurotoxic effects. IBU caused cyto and neurotoxic effect, while EE2 caused cytotoxic and DNA damage. Chemical and ecotoxicological data were integrated and the quotient risk estimated for TCS, IBU and EE2 showed values higher than 1.0, indicating high environmental risks of these compounds in sediments. These are the first data of risk assessment of pharmaceuticals and personal care products in sediments of a Brazilian coastal zone. The results suggests that the ERA of pharmaceuticals and personal care products must include, in addition to the standard toxicity tests, the use of biomarkers as indicators of the early warning signs and thus provide a more effective risk assessment to security the protection and functioning of aquatic ecosystems.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriele Pizzatto.pdf: 2509942 bytes, checksum: 2ced823abdb0d261ba88e1b1559d76a3 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / The effluent from the kitchen sink, dishwasher, tank/washing machine, toilet bowl, shower, sink and tub when not covered are the source of many environmental problems and public health. The current management models based on conventional technologies still present technical and economic limitations. In this context, the study aimed to develop and propose a new model of management of domestic sewage and specifically the development of an alternative technology for the preliminary treatment of wastewater generated in the kitchen sink (due to its specific characteristics). The methodology included the qualitative and quantitative characterization of the generating source and domestic effluents, methods of collection, transportation and conventional treatment of domestic sewage and explanation of the advantages/disadvantages of the methods, processes and conventional technology. The results of the monitoring activities and habits of a family allowed determining the water consumption and the consequent generation of waste in each of the sources, which resulted in a correlation that will assist in the calculation of generation capacity/production of domestic sewage in homes and corresponding diagnosis. The tests performed with commercially available technologies for treating the effluent from the kitchen sink (grease trap) have identified the technical limitations of these technologies and the consequence was that the development of a new technology with innovative features called "ash for treatment of effluent from the sink kitchen with simultaneous separation of fat and settleable solids - Model UNIOESTE" innovative technology and in the process of patenting. It therefore contributes to mitigating the negative impacts that result from inadequate management of domestic wastewater using for such technological innovations resulting from intellectual activity with experimental validation. Key-words: domestic sewage, effluent from the kitchen sink, waste management, grease trap. / Os efluentes domésticos provenientes da pia da cozinha, máquina de lavar louça, tanque/máquina de lavar roupas, bacia sanitária, chuveiro, lavatório e banheira quando não tratados são fonte de muitos problemas ambientais e de saúde pública. Os atuais modelos de gestão com base de tecnologias convencionais ainda apresentam limitações técnicas e econômicas. Nesse contexto, o trabalho objetivou o desenvolvimento e proposição de um novo modelo de gestão de efluentes domésticos e especificamente o desenvolvimento de uma tecnologia alternativa para o tratamento preliminar do efluente gerado na pia da cozinha (devido às suas características peculiares). A metodologia contemplou a caracterização qualitativa e quantitativa da fonte geradora e dos efluentes domésticos, dos métodos de coleta, transporte e tratamento convencional de efluentes domésticos e explicitação das vantagens/desvantagens dos métodos, processos e da tecnologia convencional. Os resultados do monitoramento das atividades e hábitos de uma família permitiram determinar o consumo de água e a conseqüente geração de efluentes em cada uma das fontes, cujo resultado foi uma correlação que deverá auxiliar no cálculo da capacidade de geração/produção de efluentes domésticos nas residências e o correspondente diagnóstico. Os testes realizados com tecnologias disponíveis no mercado para tratamento do efluente da pia da cozinha (caixa de gordura) permitiram identificar as limitações técnicas dessas tecnologias e a conseqüência disso foi o desenvolvimento de uma nova tecnologia com características inovadoras denominada Caixa para tratamento de efluente da pia da cozinha com separação simultânea de gordura e sólidos sedimentáveis Modelo UNIOESTE , de tecnologia inovadora e em fase de patenteamento. Desta forma, contribui-se com a mitigação dos impactos negativos que resultam da gestão inadequada dos efluentes domésticos utilizando-se para tal, inovações tecnológicas resultantes da atividade intelectual com validação experimental.