Nos ambientes aquáticos tropicais, o crescimento das macrófitas aquáticas é favorecido pelas altas temperaturas e elevada intensidade de radiação solar. Nestas condições, tal crescimento pode subsidiar efetivamente a manutenção das cadeias tróficas e os fluxos de energia dos ambientes aquáticos naturais ou até mesmo construídos. Considerando que as alterações ao longo do tempo na diversidade das macrófitas aquáticas ocorrem pelas variações na biomassa e na abundância relativa das espécies, o presente trabalho limitou sua pesquisa a espécie Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Deste modo, são apresentados dois artigos científicos desenvolvidos sobre o tema: um enfocando o ambiente natural e as relações alométricas foliares da espécie com sua biomassa e outro desenvolvido em ambiente construído (estação de tratamento de efluentes) onde foram introduzidos exemplares da espécie com o objetivo de avaliar a capacidade depuradora em um sistema aquático contendo cromo e sua reação ao elemento químico. A conexão dos dois artigos desenvolvidos está no fato de que o primeiro faz uma definição e avaliação detalhada da metodologia a ser utilizada (não destrutiva) e o segundo aplica o método, já devidamente aferido, em plantas desenvolvidas em ambiente construído e com acentuada concentração de contaminantes. Desta forma, o presente trabalho, além de estabelecer uma nova metodologia de determinação de biomassa vegetal com base em dados alométricos, utiliza o mesmo para definir a eficiência de Eichhornia crassipes no processo de depuração de efluentes da indústria de couro. / In tropical aquatic environments, the growth of the aquatic macrophytes is favored had to the high temperatures and the raised intensities of solar radiation. In these conditions, such growth can effectively subsidize the maintenance of the trophic chains and the flows of energy of natural aquatic environments or even though constructed. Considering that the alterations in the diversity of aquatic macrophytes throughout the time occur for the substitution and variations in the biomass and relative abundance of the species, the present work limited its research the species Eichhornia crassipes (Mart.) Solms and presents two developed scientific articles on the subject: one focusing the natural environment and the allometry leaf relations of the species with its biomass and developed other in constructed environment (station of treatment of effluent) where had been introduced exemplary of the specimen with the objective to evaluate the depurant capacity in aquatic system contends chromium and its reaction to the chemical element. The connect of two produced articles is in the fact of that the first one makes a definition and detailed evaluation of the methodology to be used (not destructive) and as it applies the method, already duly surveyed, in plants developed in environment constructed and with accented concentration of contaminantes. In such a way, the present work, beyond establishing a new methodology of determination of vegetal biomass on the basis of given allometric, uses the same to define the efficiency of Eichhornia crassipes in the process of purification of effluent of the leather industry.

Nos ambientes aquáticos tropicais, o crescimento das macrófitas aquáticas é favorecido pelas altas temperaturas e elevada intensidade de radiação solar. Nestas condições, tal crescimento pode subsidiar efetivamente a manutenção das cadeias tróficas e os fluxos de energia dos ambientes aquáticos naturais ou até mesmo construídos. Considerando que as alterações ao longo do tempo na diversidade das macrófitas aquáticas ocorrem pelas variações na biomassa e na abundância relativa das espécies, o presente trabalho limitou sua pesquisa a espécie Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Deste modo, são apresentados dois artigos científicos desenvolvidos sobre o tema: um enfocando o ambiente natural e as relações alométricas foliares da espécie com sua biomassa e outro desenvolvido em ambiente construído (estação de tratamento de efluentes) onde foram introduzidos exemplares da espécie com o objetivo de avaliar a capacidade depuradora em um sistema aquático contendo cromo e sua reação ao elemento químico. A conexão dos dois artigos desenvolvidos está no fato de que o primeiro faz uma definição e avaliação detalhada da metodologia a ser utilizada (não destrutiva) e o segundo aplica o método, já devidamente aferido, em plantas desenvolvidas em ambiente construído e com acentuada concentração de contaminantes. Desta forma, o presente trabalho, além de estabelecer uma nova metodologia de determinação de biomassa vegetal com base em dados alométricos, utiliza o mesmo para definir a eficiência de Eichhornia crassipes no processo de depuração de efluentes da indústria de couro. / In tropical aquatic environments, the growth of the aquatic macrophytes is favored had to the high temperatures and the raised intensities of solar radiation. In these conditions, such growth can effectively subsidize the maintenance of the trophic chains and the flows of energy of natural aquatic environments or even though constructed. Considering that the alterations in the diversity of aquatic macrophytes throughout the time occur for the substitution and variations in the biomass and relative abundance of the species, the present work limited its research the species Eichhornia crassipes (Mart.) Solms and presents two developed scientific articles on the subject: one focusing the natural environment and the allometry leaf relations of the species with its biomass and developed other in constructed environment (station of treatment of effluent) where had been introduced exemplary of the specimen with the objective to evaluate the depurant capacity in aquatic system contends chromium and its reaction to the chemical element. The connect of two produced articles is in the fact of that the first one makes a definition and detailed evaluation of the methodology to be used (not destructive) and as it applies the method, already duly surveyed, in plants developed in environment constructed and with accented concentration of contaminantes. In such a way, the present work, beyond establishing a new methodology of determination of vegetal biomass on the basis of given allometric, uses the same to define the efficiency of Eichhornia crassipes in the process of purification of effluent of the leather industry.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseALB.pdf: 962464 bytes, checksum: c71fc7daee60d8c77c149c7c1a1ad5c6 (MD5) Previous issue date: 2003-04-11 / Universidade Federal de Minas Gerais / The decomposition of macrophytes may constitute in an important source of carbon for the functioning of aquatic ecosystems. The experiments developed in this study aimed to describe mineralization aspects such as kinetics and formation of CO2 and CH4 from the anaerobic decomposition of the aquatic macrophytes Eichhornia azurea Kunth and Egeria najas Planch. Samples of these plants and of water were collected in the Óleo lagoon (Ecological Station of Jataí, Luiz Antônio district SP; 21o33 - 21o37 S, 47o45 - 47o52 W). In the laboratory two experiments were conducted: the first aimed to describe the kinetics of carbon transformation through the quantification of the reminiscent fractions; the second aimed to describe the variations of the gas products (CO2 and CH4). Fragments of E. azurea and E. najas, along with water samples from the lagoon, were added to decomposition chambers in the proportion of 8 g L-1 (PS). The CO2 and CH4 emissions were determined through chromatography. The results of E. azurea showed that, on the first phase of mineralization, the mass losses varied between 24,91 and 23,93%, with decay coefficients of 0,55 and 1,5 day-1. For E. najas the mass losses varied between 25 and 67%, depending on temperature. The decay coefficients were of 0,14 and 0,17 day-1 (E. najas). The production of CO2 for both species was, overall, higher when temperatures were 17,7 and 20,3 oC. The production of methane was favored at 22,4 and 27,0 oC. The results allowed to infer that, at the Óleo lagoon, the conversion of the label debris fraction of Egeria najas is favored at higher temperatures and its mineralization coefficient are relatively low. The rate of mineralization of refractory carbon of Egeria najas, in this lagoon, is probably increased with temperature elevation. / A decomposição das macrófitas aquáticas pode se constituir em uma fonte importante de carbono para o funcionamento de ecossistemas aquáticos. Os experimentos desenvolvidos visaram descrever aspectos da mineralização como a cinética e a formação de CO2 e CH4, a partir da degradação anaeróbia das macrófitas aquáticas Eichhornia azurea Kunth e Egeria najas Planch. Amostras dessas plantas e de água foram coletadas na Lagoa do Óleo (Estação Ecológica de Jataí, no município de Luiz Antônio (SP) 21o33' a 21o37'S, 47o45' a 47o51'W). Foram realizados em laboratório dois experimentos: o primeiro visou descrever as cinéticas de transformação do carbono, através das quantificações das frações remanescentes, o segundo enfocou as variações dos produtos gasosos (CH4 e CO2). Para tanto montaram-se câmaras de decomposição, adicionando-se fragmentos de E. azurea e E. najas e amostras de água da lagoa na proporção de 8 g L-1 (PS). A seguir as câmaras contendo fragmentos de E. azurea foram incubadas a 18,2; 21,4; 24,8 e 26,8 oC e as câmaras contendo fragmentos de E. najas foram incubadas a17,7; 20,3; 22,4 e 27,0. Os resultados de E. azurea mostraram que, na primeira fase da mineralização, as perdas de massa variaram entre 24,91 e 23,93 % com coeficientes de decaimento entre 0,55 e 1,5 dia-1. Para E. najas na 1a fase as perdas de massa variaram entre 25,53 e 67,22 % e seus coeficientes de decaimentos variaram entre 0,09 dia-1 e 1,5 dia-1. As produções de CO2 para as duas espécies em questão predominaram, principalmente, nas temperaturas mais baixas, enquanto as produções de metano foram favorecidas com o aumento da temperatura. Os resultados permitiram inferir que na Lagoa do Óleo as conversões das frações lábeis dos detritos de Egeria najas sejam favorecidas nas temperaturas elevadas e seus coeficientes de mineralização são relativamente baixos. A velocidade de mineralização do carbono refratário de E. azurea nesta Lagoa deve ser relativamente incrementada com o aumento da temperatura.

Nos ambientes aquáticos tropicais, o crescimento das macrófitas aquáticas é favorecido pelas altas temperaturas e elevada intensidade de radiação solar. Nestas condições, tal crescimento pode subsidiar efetivamente a manutenção das cadeias tróficas e os fluxos de energia dos ambientes aquáticos naturais ou até mesmo construídos. Considerando que as alterações ao longo do tempo na diversidade das macrófitas aquáticas ocorrem pelas variações na biomassa e na abundância relativa das espécies, o presente trabalho limitou sua pesquisa a espécie Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Deste modo, são apresentados dois artigos científicos desenvolvidos sobre o tema: um enfocando o ambiente natural e as relações alométricas foliares da espécie com sua biomassa e outro desenvolvido em ambiente construído (estação de tratamento de efluentes) onde foram introduzidos exemplares da espécie com o objetivo de avaliar a capacidade depuradora em um sistema aquático contendo cromo e sua reação ao elemento químico. A conexão dos dois artigos desenvolvidos está no fato de que o primeiro faz uma definição e avaliação detalhada da metodologia a ser utilizada (não destrutiva) e o segundo aplica o método, já devidamente aferido, em plantas desenvolvidas em ambiente construído e com acentuada concentração de contaminantes. Desta forma, o presente trabalho, além de estabelecer uma nova metodologia de determinação de biomassa vegetal com base em dados alométricos, utiliza o mesmo para definir a eficiência de Eichhornia crassipes no processo de depuração de efluentes da indústria de couro. / In tropical aquatic environments, the growth of the aquatic macrophytes is favored had to the high temperatures and the raised intensities of solar radiation. In these conditions, such growth can effectively subsidize the maintenance of the trophic chains and the flows of energy of natural aquatic environments or even though constructed. Considering that the alterations in the diversity of aquatic macrophytes throughout the time occur for the substitution and variations in the biomass and relative abundance of the species, the present work limited its research the species Eichhornia crassipes (Mart.) Solms and presents two developed scientific articles on the subject: one focusing the natural environment and the allometry leaf relations of the species with its biomass and developed other in constructed environment (station of treatment of effluent) where had been introduced exemplary of the specimen with the objective to evaluate the depurant capacity in aquatic system contends chromium and its reaction to the chemical element. The connect of two produced articles is in the fact of that the first one makes a definition and detailed evaluation of the methodology to be used (not destructive) and as it applies the method, already duly surveyed, in plants developed in environment constructed and with accented concentration of contaminantes. In such a way, the present work, beyond establishing a new methodology of determination of vegetal biomass on the basis of given allometric, uses the same to define the efficiency of Eichhornia crassipes in the process of purification of effluent of the leather industry.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-04-12T17:52:15Z No. of bitstreams: 2 devanchirles_maria_silva.pdf: 1441166 bytes, checksum: 9aaa9114f13b6d85bd76ee6c1b2e0445 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T17:52:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 devanchirles_maria_silva.pdf: 1441166 bytes, checksum: 9aaa9114f13b6d85bd76ee6c1b2e0445 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-18 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq# / #-2555911436985713659# / #600 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES# / #2075167498588264571# / #600 / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep# / #-1790502019031048300# / #600 / The calorific value of the direct combustion of briquettes formed by floating macrophyte residues of the species Eichhornia crassipes (aguapé) and gypsum residues was evaluated. This mixture is recommended to avoid the presence of incrustations in the walls of the furnaces, reducing the stopping time of the furnace for cleaning and maintenance. Associated with its great proliferation capacity in aquatic environments (rivers and lakes), the floating macrophytes of the Eichhornia crassipes variety, known as hyacinth or water hyacinth, present a great potential of energy production by direct burning. At the same time, this type of biomass presents restrictions to its use as a producer of biogas and, consequently, biofertilizer. In the latter case there is a drawback which is the fixation by these aquatic macrophytes in their tissues of heavy metals. In order to avoid that a considerable amount of the biomass, which does not undergo oxidation due to lack of homogenization between the components of the combustion, or is already oxidized inside the furnace, causes incrustations that reduce the thermal capacity of the equipment, it was opted for Addition of gypsum residues to the material used to make the aguapé briquettes. Statistical analysis of the experiments assisted in the definition of suitable proportions of the mixture to reduce the adhesion of undesirable materials in the walls of the furnace and to maintain considerable values for the calorific value of said biomass. There was a decrease in the calorific value with the increase of the gypsum content in the composition of the briquettes. The maximum percentage of 4.0% m / m can be used as dosage of gypsum residue. In this case, the briquettes of macrophytes can be used as solid fuel with similar calorific power. The survey of these types of waste in the metropolitan area of Recife, together with the City of Recife / PE, showed that the availability of these Guarantee the production of heat to serve small businesses such as potteries and bakeries, contributing to the development of social and environmental activities of this capital. / Foi avaliado o poder calorífico, da combustão direta de briquetes formados por resíduos da poda de macrófita flutuantes da espécie Eichhornia crassipes (aguapé) e resíduos de gesso. Essa mistura é recomendada para se evitar a presença de incrustações nas paredes das fornalhas, reduzindo-se o tempo de parada da mesma para limpeza e manutenção. Associada à sua grande capacidade de proliferação em ambientes aquáticos (rios e lagos), as macrófitas flutuantes da variedade Eichhornia crassipes, conhecidas como jacinto d’água ou aguapé, apresentam um grande potencial de produção de energia pela queima direta. Ao mesmo tempo esse tipo de biomassa apresenta restrições ao seu uso como fonte produtora de biogás e, consequentemente, biofertilizante. Neste último caso existe um inconveniente que é a fixação por essas macrófitas aquáticas, nos seus tecidos, de metais pesados. Para evitar que uma quantidade considerável da biomassa, a qual não sofre oxidação por falta de homogeneização entre os componentes da combustão, ou já se encontrar oxidada no interior da fornalha, dê origem a incrustações que reduzam a capacidade térmica do equipamento, optou-se pela adição de resíduos de gesso ao material de confecção dos briquetes de aguapé. A análise estatística dos experimentos auxiliou na definição de proporções adequadas da mistura, para reduzir a aderência de materiais indesejáveis nas paredes da fornalha e manter valores consideráveis para o poder calorífico da referida biomassa. Houve um decréscimo no valor do poder calorífico com o aumento do teor de gesso hidratado na composição dos briquetes. O percentual máximo de 4,0 % m/m pode ser utilizado como dosagem de resíduo de gesso hidratado. Neste caso, o briquete de macrófitas pode ser utilizado como combustível sólido com poder calorífico semelhante ao da madeira.O levantamento desses tipos de resíduos na região metropolitana do Recife, junto à prefeitura da Cidade do Recife/PE, mostrou que a disponibilidade dos mesmos pode garantir a produção de calor para atender a empresas de pequeno porte como olarias e padarias, contribuindo para o desenvolvimento de atividades socioambientais dessa capital.

Water hyacinth (Eichhornia crassipes) is a floating non-native plant that has been reoccurring in Lake Chapala, Jalisco, Mexico for more than 100 years. In this research, I explore the effects of water hyacinth on freshwater ecosystems worldwide and specifically on Lake Chapala. In chapter 1, I reviewed studies conducted on water hyacinth worldwide and found that the effects of water hyacinth on water quality are similar but the magnitude of effects is dependent on the percent cover and potentially the spatial configuration of water hyacinth mats. Water hyacinth's effect on aquatic invertebrates, fish, and waterbirds is less predictable and dependent on conditions prior to invasion. In chapter 2, I tested for relationships between percent water hyacinth cover and waterbird abundance, species diversity, community composition, and habitat use. In general, I found a weak positive relationship or no relationship between these variables. In Chapter 3, I monitored habitat use by American Coots (Fulica americana) in a variety of habitats around Lake Chapala. I found that the time spent in water hyacinth positively corresponded to the percent water hyacinth cover and that the time foraging in water hyacinth was positively related to the time spent in water hyacinth. In Chapter 4, I compared invertebrate assemblages in open water to those within and at the edge of water hyacinth mats, emergent vegetation, and submerged trees. I also examined invertebrate assemblages within the roots of water hyacinth plants and compared assemblages between patch and shoreline water hyacinth plants. I found that density and taxonomic richness of water column invertebrates were generally higher in association with water hyacinth, but that mean percent cover of water hyacinth affected the magnitude of differences among habitats and vegetation types. I did not find significant differences in root invertebrate density and taxonomic richness between patch and shoreline water hyacinth plants. In chapter 5, I discuss how water hyacinth affected dissolved oxygen and water transparency on a small, localized scale, but was not the driving factor for seasonal differences. The overall results suggest that water hyacinth had a minimal ecological effect on Lake Chapala during this study. / Ph. D.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4733.pdf: 3640369 bytes, checksum: 241bde399e7bf5d34363759fa6ab1025 (MD5) Previous issue date: 2012-05-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / The macrophytes are essential for the development and maintenance of food webs, to carbon dynamics and nutrient cycling in tropical aquatic systems. After senescence and plant death, decomposition of organic detritus depends heavily on their elemental compositions. Thus, the present study aimed to evaluate the effect of seasonality and trophic state of reservoirs and Vigário Lajes on the mass losses of detritus of Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes, Sagittaria montevidensis and Brachiaria subquadripara, the influence of elemental composition of debris on the coefficients decay of carbon, nitrogen and phosphorus, and the stoichiometric ratios between these elements during the decomposition process. Over 120 days, the richest detritus in nutrients and less refractory (S. montevidensis and P. stratiotes) showed a biphasic pattern of decay and the greater decay of carbon (70-90%), phosphorus (90-96%) and nitrogen (68-94%). The poorest and refractories detritus (S. auriculata and E. crassipes) had lower rates of decay, with monophasic and biphasic patterns and lower mass loss in carbon-based (20-34%), phosphorus-based (26%), and nitrogen-based (10- 37%). As for the difference between the environments, the total mass loss of carbon was up to 70% higher during the rainy season (Sept/10 to Jan/11) and 27% higher in the dry season (may/11 to Sep/11) for detritus S. auriculata incubated in the reservoir Vigário; for the detritus of B. subquadripara total mass loss was also greater in this reservoir, reaching 58% in the rainy season and 36% during the dry season. The minor differences between the environments occurred in the mass loss of carbon detritus of S. montevidensis, (ca. 1.3% and 0.3% in rainfall in the dry season) and P. stratiotes (ca. 5.3% in the rainy season and 5.5% in the dry season). Yet these detritus showed the greatest losses of phosphorus (90-95%) and nitrogen (68-94%) in both experiments. The minor differences between the environments occurred in the mass loss of carbon detritus of S. montevidensis, (ca. 1.3% and 0.3% in the rainy season in the dry season) and P. stratiotes (ca. 5.3% and 5.5% in the rainy season in the dry season). Yet these detritus showed the greatest losses of phosphorus (90-95%) and nitrogen (68-94%) in both experiments. The ratio between carbon and nitrogen was higher in detritus of S. auriculata and E. crassipes in oligotrophic reservoir, and lower in detritus of S. montevidensis and P. stratiotes, whose mass loss coefficients (k) were higher. / As macrófitas são essenciais para o desenvolvimento e manutenção das cadeias tróficas, para a dinâmica do carbono e ciclagem de nutrientes de sistemas aquáticos tropicais. Após senescência e morte das plantas, a decomposição dos detritos orgânicos depende muito das suas composições elementares. A temperatura, a concentração de nutrientes inorgânicos no meio, as relações estequiométricas entre os organismos decompositores e os detritos podem afetar as taxas de decomposição, embora no caso da relação estequiométrica isso nem sempre ocorra. Nesse sentido, esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da sazonalidade e da condição de trofia dos reservatórios de Lajes e de Vigário sobre as perdas de massa dos detritos de Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes, Sagittaria montevidensis e Brachiaria subquadripara; a influência da composição elementar dos detritos sobre os coeficientes de decaimento de carbono, nitrogênio e fósforo; e as relações estequiométricas entre esses elementos durante o processo de decomposição. Ao longo de 120 dias, os detritos mais ricos em nutrientes e menos refratários (S. montevidensis e P. stratiotes) apresentaram padrão bifásico de decaimento, além dos maiores decaimentos de carbono (70 a 90%), fósforo (90 a 96%) e nitrogênio (68 a 94%). Os detritos mais pobres e refratários (S. auriculata e E. crassipes) apresentaram menores coeficientes de decaimento, com padrões monofásico e bifásico e as menores perdas de massa em base de carbono (20 a 34%), de fósforo (26%) e de nitrogênio (10 a 37%). Quanto à diferença entre os ambientes, a perda de massa total de carbono foi até 70% maior no período das chuvas (set/10 a jan/11) e 27% maior no período seco (mai/11 a set/11) para detritos de S. auriculata incubados no reservatório de Vigário; para os detritos de B. subquadripara a perda de massa total também foi maior neste reservatório, chegando a 58% no período das chuvas e 36% no período seco. As menores diferenças entre os ambientes ocorreram na perda de massa de carbono dos detritos de S. montevidensis , (ca. 1,3% nas chuvas e 0,3% na seca) e de P. stratiotes (ca. 5,3% nas chuvas e 5,5% na seca) .Contudo, esses detritos apresentaram as maiores perdas de fósforo (90 a 95%) e de nitrogênio (68 a 94%) nos dois experimentos. A razão entre carbono e nitrogênio foi mais alta nos detritos de S. auriculata e E. crassipes, no ambiente oligotrófico, e mais baixa nos detritos de S. montevidensis e P. stratiotes, cujos coeficientes de perda de massa (k) foram maiores.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Luciano Lavarda.pdf: 1286405 bytes, checksum: 6e333d013ea649c1abc83af92614fc90 (MD5) Previous issue date: 2010-02-19 / The aim of this work was to evaluate the adsorption capacity of Eichhornia crassipes as well as to investigate on the adsorption equilibrium and kinetic of copper, cadmium and zinc divalent ions in single, binary and ternary sorption systems. In order to improve the biosorption kinetic and experimental equilibrium conditions, the temperature effect on the plant drying was tested in 30 and 50°C temperatures, while the solution temperature effect was evaluated at four controlled temperatures, ranging from 25 to 45°C. The biosorbent grain size effect was also studied, using three fractional grain sizes between 0.147 to 0.589 mm and their mixture as well. For all tests, a volume of 50 mL for metal solution (4 mEq.L-1) was added to 250 mg dry plant in 125-mL Erlenmeyer flask. The mixtures were shaken for 12 h for each temperature setting, and then, the quantity of metal in each filtrated liquid phase sample was measured by AAS. In order to obtain the equilibrium time, the adsorption experimental times were set up at several short contact times, ranging from 5 min to 48 h. On the other hand, several batch single metal sorption experiments using the E. crassipes biomass as biosorbent were also carried out using a constant volume of 50 mL metal-supplied solution (4.0 mEq.L-1) in contact with dry biomass, ranging from 20 to 550 mg. Similarly, batch multicomponent sorption experiments, with equals and different amounts of metals spiked in biosorption medium, were performed in pH 5, during a 4 h shaking time. Within the dry temperature range tested, a higher metal removal performance was achieved for a temperature of 30oC. In the interval from 25 to 45oC controlled temperatures, the highest metal removal percent was observed to occur at 30oC solution temperature. On the other hand, the metal-sorption experiments based on fractional biomass grain sizes (0.147-0.589 mm) have not shown significant differences on the metal ion removal as compared among a mixture of them and different grain sizes tested. The results of monocomponent kinetic tests have showed that the equilibrium time was achieved around 2 h, 1 h and 45 min for Zn(II), Cu(II) and Cd(II), respectively. However, 1 and 2 h equilibrium time was achieved for Zn(II) and Cd(II), respectively, in a Zn(II)-Cd(II) binary system. In similar way, 1 and 2 h equilibrium time was achieved for Cu(II) and Cd(II), respectively, in a Cu(II)-Cd(II) binary system, while it was 45 min for both Zn(II) and Cu(II) in a Zn(II)-Cu(II) binary system. From the ternary kinetic test, equilibrium time of 45 min was observed for both Zn(II) and Cd(II), while a 1h equilibrium time was observed for Cu(II). The kinetic experimental data, at 30oC and pH 5, were found to best follow the pseudo-second order kinetic model, according to the good correlation coefficient value. The single equilibrium data for each metal at pH 5 were described according to the Langmuir isotherm model, with the same maximum metal content (qmax) values around 0.6 mEq.g-1 for all metals. While, the binary sorption data were evaluated through the Langmuir-type isotherms surface and their adjustable parameters were determined by the PSO (Particle Swarm Optimization) method. From the modeling results of the binary sorption data, the maximum metal contents were: 0.49 and 0.21 mEq.g-1 for Zn(II) and Cu(II), respectively, in Zn(II)-Cu(II) system; 0.42 and 0.17 mEq.g-1 for Cu(II) and Cd(II), respectively, in Cu(II)-Cd(II) system; 0.46 and 0.17 mEq.g-1 for Zn(II) and Cd(II), respectively, in Zn(II)-Cd(II) system. While, the maximum metal content values of 0.27, 0.65 and 0.30 mEq.g-1 were obtained for Zn(II), Cu(II) and Cd(II) ions, respectively, for a ternary sorption system. The kinetic and equilibrium adsorption results suggest that the E. crassipes biomass can be used as a low-cost, alternative biosorbent in metal treatment systems of industrial effluents. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de adsorção da macrófita Eichhornia crassipes, bem como investigar o equilíbrio e a cinética de adsorção dos íons divalentes cobre, cádmio e zinco, em sistemas monocomponentes, binários e ternários de sorção. A fim de melhorar a cinética de biossorção e as condições experimentais de equilíbrio, foi testado o efeito da temperatura de secagem da planta utilizando as temperaturas de 30 e 50°C, enquanto que o efeito da temperatura de sorção foi avaliada em quatro diferentes temperaturas, variando de 25 a 45°C. O efeito do tamanho dos grânulos do biossorvente também foi estudado utilizando-se três granulometrias, as quais estavam na faixa entre 0,147 e 0,589 mm e também foi testada a mistura dos grânulos sem ser peneirada. Para todos os testes, um volume de 50 mL de solução contendo os íons metálicos (4 mEq.L-1) foi colocada em contato com 250 mg de biomassa em erlenmeyers de 125 mL. As misturas foram agitadas por 12 h para cada ajuste de temperatura e, em seguida, as amostras foram filtradas e as quantidades de íons metálicos presentes na fase líquida foram medidas por espectrofotometria de absorção atômica. A fim de obter os tempos de equilíbrio foram realizados experimentos de adsorção em uma faixa de tempo variando de 5 min a 48 h. Também foram realizados testes batelada dos dados de equilíbrio utilizando a biomassa da E. crassipes como biossorvente em um volume constante de 50 mL de solução de metal (4,0 mEq.L-1) em contato com a biomassa seca, variando de 20 a 550 mg. Da mesma forma foram realizadas as bateladas experimentais de adsorção multicomponente, em pH 5, durante 4 horas de agitação. A temperatura de secagem da macrófita que obteve um desempenho maior na remoção dos íons metálicos foi a de 30°C. Para as temperaturas de sorção testadas no intervalo de 25 a 45°C, a percentagem mais elevada de remoção dos metais foi observada em 30°C. Por outro lado, os experimentos de sorção em várias granulometrias (0,147 a 0,589 mm) não mostraram diferenças significativas na remoção dos íons metálicos em relação à mistura delas ou entre as diferentes granulometrias testadas. Os resultados dos testes cinéticos monocomponentes mostraram que o tempo de equilíbrio foi alcançado em torno de 2 h, 1 h e 45 min para Zn (II), Cu (II) e Cd (II), respectivamente. No entanto, no sistema binário Zn(II)-Cd(II), os tempos de equilíbrio foram 1 e 2 h para o Zn(II) e para o Cd(II), respectivamente. De maneira similar, tempos de equilíbrio de 1 e 2 h também foram alcançados para o Cu(II) e para o Cd(II), respectivamente, no sistema binário Cu(II)-Cd(II) e de 45 min para ambos os íons Zn(II) e Cu(II) no sistema binário Zn(II)-Cu(II). A partir do teste cinético ternário foi possível observar que o tempo de equilíbrio para os íons Zn(II) e Cd(II) foram de 45 min, enquanto que para o Cu(II) o tempo de equilíbrio foi de 1h. Os dados experimentais da cinética em 30°C e em pH 5 foram melhor ajustados pelo modelo cinético de pseudo-segunda ordem de acordo com o valor do coeficiente de correlação obtido. Os dados de equilíbrio foram melhor descritos pela isoterma de Langmuir em pH 5 para todos os íons metálicos, obtendo os valores das capacidades máximas de sorção (qmax) em torno de 0,6 mEq.g-1 para todos os metais. Os dados de sorção para os sistemas binários foram avaliados através das isotermas de superfície de resposta pelo modelo de Langmuir e os parâmetros ajustáveis foram determinados pelo método PSO (Particle Swarm Optimization). A partir dos resultados obtidos na modelagem dos dados binários as capacidades máximas de sorção dos íons metálicos foram: 0,49 e 0,21 mEq.g-1 para o Zn(II) e o Cu(II), respectivamente, no sistema binário Zn(II)-Cu(II); 0,42 e 0,17 mEq.g-1 para o Cu(II) e o Cd(II), respectivamente, no sistema Cu(II)-Cd(II) e 0,46 e 0,17 mEq.g-1 para o Zn(II) e o Cd(II), respectivamente, no sistema Zn(II)-Cd(II). Enquanto que, para os sistema ternário, as capacidades máximas de sorção foram de 0,27; 0,65 e 0,30 mEq.g-1 para o Zn(II), o Cu(II) e o Cd(II), respectivamente. Os resultados obtidos na cinética de adsorção e de equilíbrio sugerem que a biomassa da E. crassipes pode ser utilizada com um baixo custo e é um biossorvente alternativo para o uso em sistemas de tratamento de efluentes industriais.

Despite a positive contribution to economic – social development, the growth of piggeries has caused heavily environmental pollution. Currently, treated wastewater of pig farms unfortunately does not meet the national discharge standards yet. This paper presents some research results on the removing COD, nitrogen and phosphorus in piggery wastewater after anaerobic (biogas) process at pilot scale by the combined system using Phragmites australis, Cyperus alternifolius, Vetiveria zizanioides and Eichhornia crassipes. The experimental results showed that the wastewater loading rate of 47.35 l/m2.day with initial concentrations of 203.24 mg COD/l, 111.94 mgTN/l and 13.61 mgTP/l gave removal efficiency of 71.66 %, 79.26 % and 69.65 %, respectively. Thus, the removed quantity of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) was of 4201.35 mg TN/m2.day và 448.76mg TP/m2.day. The obtained results indicated that the flow wetland system, using Phragmites australis, Cyperus alternifolius, Vetiveria zizanioides and Eichhornia crassipes has a rather high COD, TN and TP removal efficiency with simple operation so that it could be feasible if applied for treating pig wastewater. However, the system should be functioned longer for taking data and for evaluating its stability. / Mặc dù có những đóng góp tích cực cho sự phát triển kinh tế - xã hội, việc phát triển chăn nuôi lợn đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Hiện nay, nước thải chăn nuôi lợn từ các cơ sở chăn nuôi sau xử lý vẫn chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn thải của quốc gia và tiêu chuẩn ngành. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu về khả năng loại bỏ COD, nitơ (N) và phôtpho (P) trong nước thải chăn nuôi lợn đã qua xử lý bằng hầm biogas của hệ thống phối hợp cây Sậy, Thủy Trúc, cỏ Vetiver và Bèo Tây ở qui mô pilot. Kết quả thực nghiệm ở tải lượng 47,35 l/m2.ngày, với COD, tổng nitơ (TN) và tổng phôtpho (TP) đầu vào trung bình là 203,24 mg/l, 111,94 mg/l và 13,61 mg/l, tương ứng, thì hiệu suất xử lý lần lượt là 71,66 %; 79,26 % và 69,65 %. Như vậy lượng TN và TP loại bỏ là 4201,35 mgN/m2.ngày và 448,76 mgP/m2.ngày. Kết quả nhận được cho thấy hệ thống sử dụng cây Sậy, Thủy Trúc, cỏ Vetiver và Bèo Tây có hiệu quả loại bỏ COD, TN và TP khá cao trong khi vận hành đơn giản nên có triển vọng áp dụng trong điều kiện thực tế để xử lý nước thải chăn nuôi lợn. Tuy nhiên để đánh giá tính ổn định, hệ thống cần được hoạt động với thời gian lâu dài hơn.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-29T13:52:35Z No. of bitstreams: 1 Maria Luiza da Silva.pdf: 1369807 bytes, checksum: 27a12fb618790d4807325a30dfc6fc12 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T13:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maria Luiza da Silva.pdf: 1369807 bytes, checksum: 27a12fb618790d4807325a30dfc6fc12 (MD5) Previous issue date: 2014-02-10 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Eichhornia is a Neotropical genus belonging to the family Pontederiaceae. It occurs in aquatic environments with outstanding ecological importance. Chromosome studies in the genus are scarce, limited to the description chromosome numbers. This study aimed to analyze four species of Eichhornia, by conventional Giemsa staining, fluorochrome staining with CMA and DAPI and fluorescent in situ hybridization (FISH), to characterize the karyotypes and define numerical or structural karyotypic polymorphisms that could contribute to interspecific differentiation between these four species and the understanding of chromosome evolution of the genus Eichhornia. All species have small chromosomes and symmetrical karyotypes, from 0.73 μm in E. crassipes to 2.94 μm in E. heterosperma and predominantly metacentric. Chromosomal counts were 2n = 32 for E. crassipes, 2n = 30 for E. heterosperma, 2n = 28 for E. diversifolia and 2n = 16 for E. paniculata. The investigated species showed interphase nuclei ranging from areticulate to semi-reticulate and proximal early condensation in prophase chromosomes with most intense staining in pericentromeric regions. The CMA/DAPI staining revealed CMA+/DAPI- bands that were co-localized with 45S rDNA sites in terminal regions. Two signals were observed for E. heterosperma and E. diversifolia, and four signals in E. paniculata and E. crassipes, although six CMA+ signals were observed in the latter species. The 5S rDNA did not vary in the number of sites but in position. Two sites were observed in the terminal region in E. paniculata and in the pericentromeric region in the other species. Chromosomal inversion and dysploidy were suggested to explain the non-colinearity of 5S rDNA sites. / Eichhornia é um gênero Neotropical pertencente à família Pontederiaceae. Ocorre em ambientes aquáticos com destacada importância ecológica. Estudos cromossômicos em espécies do gênero são escassos, limitando-se a descrição da quantidade de cromossomos. O presente trabalho teve como finalidade analisar quatro espécies de Eichhornia através da coloração convencional com Giemsa, com os fluorocromos CMA e DAPI e pela hibridização in situ fluorescente (FISH), visando caracterizar os cariótipos e definir polimorfismos cariotípicos numéricos ou estruturais que contribuam para a diferenciação interespecífica entre essas quatro espécies e para a compreensão da evolução cromossômica do gênero Eichhornia. Todas as espécies apresentaram cromossomos pequenos e cariótipos simétricos, medindo desde 0.73 μm em E. crassipes a 2.94 μm em E. heterosperma e cromossomos predominantemente metacêntricos. As contagens cromossômicas foram 2n = 32 para E. crassipes, 2n = 30 para E. heterosperma, 2n = 28 para E. diversifolia e 2n = 16 para E. paniculata. As espécies investigadas apresentaram núcleos interfásicos variando de arreticulados a semi-reticulados e cromossomos com condensação profásica proximal com coloração mais intensa na região pericentromérica. A coloração CMA/DAPI revelou bandas do tipo CMA+/DAPI- que foram co-localizadas com os sítios de DNAr 45S nas regiões distais. Dois sinais foram observados para E. heterosperma e E. diversifolia e quatro sinais em E. paniculata e em E. crassipes, embora tenham sido observados seis sinais CMA+ nesta última espécie. O DNAr 5S não variou em número de sítios, mas em posição. Dois sítios foram observados na região terminal em E. paniculata e na região pericentromérica das demais espécies. Eventos de inversão e disploidia cromossômica foram sugeridos para explicar a não colinearidade dos sítios de DNAr 5S.