Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-22T19:19:04Z No. of bitstreams: 1 EduardoLopes.pdf: 12990864 bytes, checksum: 2b2a568d3fb9037ed627e166e6ff577f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-22T19:19:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoLopes.pdf: 12990864 bytes, checksum: 2b2a568d3fb9037ed627e166e6ff577f (MD5) Previous issue date: 2007-12-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / This study aims to perform a physical characterization and to evaluate the environmental impacts provoked by the Ribeira landfill in the Sabino’s bayou, which is part of the basin of Tibiri, in São Luís, state of Maranhão. Physical-chemical and morphometrical analyses have been made, and also bibliographical and cartographical surveys on the sub-basin of Sabino (Sabino’s bayou). As field parameter, pH, water temperature, conductivity, flow velocity of channel, sinuosity, shape of transversal section, area of transversal section and river discharge have been measured. By means of laboratory analyses, oxygen dissolved in water, oxygen biochemical demand and tenors of heavy metals (Pb, Hg, Zn, Cu, Cd, Ni and Fe) have been determined. The results obtained to the circularity index, factor of form and coefficient of compactness show that the sub-basin has an enlongated form being little susceptible to floodings. The concentration of dissolved oxygen is below the level permitted by CONAMA legislation (up to 5 mg/l) in almost all sampled areas. In the first sampled area, it has been detected a high DB05 in several months of the year and the tenors of Hg, Pb, Zn, Cu, and Fe are above the levels permitted by CONAMA legislation, which shows various impacts in the area studied. / Este trabalho teve por objetivo realizar uma caracterização física e avaliar os impactos ambientais provocados pelo Aterro da Ribeira no Igarapé do Sabino, que faz parte da Bacia do Tibiri, em São Luís, Ma. Foram realizadas análises físico-químicas, morfométricas e feitos levantamentos bibliográficos e cartográficos sobre a sub-bacia do Sabino (Igarapé do Sabino). Como parâmetros de campo, foram medidos: pH, temperatura da água, condutividade, velocidade do fluxo do canal fluvial, sinuosidade, forma da seção transversal, área da seção transversal e descarga do rio. Foram determinados, por análises laboratoriais, oxigênio dissolvido na água, demanda bioquímica de oxigênio e teores de metais pesados (Pb, Hg, Zn, Cu, Cd, Ni e Fe). Os resultados obtidos para o índice de circularidade, o fator de forma e o coeficiente de compacidade apontam que a Sub-bacia possui uma forma alongada sendo pouco suscetível a enchentes. A concentração do oxigênio dissolvido está abaixo do permitido pela legislação do CONAMA (até 5 mg/L) em quase todos os pontos amostrados. No primeiro ponto de amostragem foi detectado uma alta DBO5 em vários meses do ano e os teores de Hg, Pb, Zn, Cu e Fe estão acima dos permitidos pela resolução do CONAMA, indicando vários impactos na área estudada.

Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / To meet growing demand for goods and services of modern society there is an increase in industrial activity, is highlighting the versatility of steel for use of its products. Meanwhile, as well as all human activity there is the generation of waste that may contain contaminants, among these heavy metals, which are arranged in an inappropriate manner pose a risk to humans and other living organisms. In soil heavy metals can exist in different chemical forms, presented each of them a degree of availability, and the total content of an indication of soil contamination. The phytoremediation is a technique of bioremediation, which uses the cultivation of plants to remediate contaminated soil and water, either by the extraction (phytoextraction) or stabilization (phytostabilization) of the contaminant in the environment. The objective was to evaluate the effect of the culture of Pennisetum purpurem Schum., the distribution of chemical fractions of zinc and cadmium in the soil, in three of pH values, after contamination with industrial waste containing high levels of these elements, and their possible influence germination and development of the plant. It was conducted in a completely randomized experiment 2x2x3 factorial system, in a sample of Bt horizon of a Argisol Yellow, contaminated and not contaminated with residue from Cia Mercantile and Industrial Ing?, with and without cultivation of Pennisetum purpurem Schum., and receiving the application of three doses of CaCO3. The soil used was collected in the municipality of Pinheiral - RJ, being part of the sample contaminated with waste (66.67 g kg-1) to raise the level pseudo-Zn total of the values above 1500 mg kg-1. The sample was contaminated and not contaminated divided into three groups each received a different dose of CaCO3 (0.00, 0,75; 1,5 mg kg-1). After being incubated for 40 days to 80% of the field capacity, there were planted three Seedpieces of Pennisetum purpurem Schum., genotype Cameroon, in each unit cultivated. At 18 days after planting and germination were evaluated at the average height of the seedlings. At 135 days after planting were collected to shoot and root plants. The substrates were sampled after hatching and at the end of the experiment. In substrates was determined the pH in water and, for the treatments that received waste, the levels of Zn and Cd in the following fractions: soluble (F1), exchangeable (F2), precipitated (F3), absorbed more strongly (F4) and residual (F5). The extractors used to determine the fractions were: deionized water, MgCl2, acetic acid, DTPA and aqua regia. The results showed that the germination and development of Pennisetum purpurem Schum. were limited by the content of Cd and mainly in fractions of Zn more bioavailable (F1, F2). The levels of Zn in the soluble fraction (F1) exceeding 125 mg kg-1, caused a reduction in the germination and the initial development of culture. The cultivation of Pennisetum purpureum Schum. promoted reduction of soil pH of all treatments, and favored the solubility of Zn of contaminated substrates. Leaf contents of Zn greater than 1380 mg kg-1 caused sharp reduction in growth and phytotoxicity symptoms. The Pennisetum purpureum Schum did not show a behavior as plants hyperaccumulative of Zn and Cd, but they showed Zn accumulation and they were efficient in the remediation of Zn and Cd. / Para atender a demanda crescente por bens e servi?os da sociedade moderna houve um incremento da atividade industrial, se destacando a siderurgia pela versatilidade de emprego dos seus produtos. Entretanto, assim como toda atividade humana h? a gera??o de res?duos que podem conter contaminantes, dentre estes os metais pesados, que se dispostos de forma inadequada representam um risco a o homem e outros organismos vivos. Em solos os metais pesados podem existir em diferentes formas qu?micas, apresentando cada uma delas um grau de disponibilidade, sendo o teor total um indicativo de contamina??o do solo. A fitorremedia??o ? uma t?cnica da bioremedia??o, que utiliza o cultivo de plantas para remediar solos e ?guas contaminadas, seja pela extra??o (fitoextra??o) ou estabiliza??o (fitoestabiliza??o) do contaminante no ambiente. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de Pennisetum purpurem Schum., na distribui??o das fra??es qu?micas de zinco e c?dmio no solo, em tr?s valores de pH, ap?s a contamina??o com res?duo industrial contendo altos teores destes elementos, e a sua poss?vel influ?ncia na germina??o e desenvolvimento da planta. Foi conduzido um experimento inteiramente casualizado no sistema fatorial 2x2x3, em amostra de horizonte Bt de um Argissolo Amarelo, contaminado e n?o contaminado, com res?duo da Cia Mercantil e Industrial Ing?, com e sem cultivo de Pennisetum purpurem Schum., e recebendo a aplica??o de tr?s doses de CaCO3. O solo utilizado foi coletado no munic?pio de Pinheiral ? RJ, sendo parte da amostra contaminada com res?duo (66,67 g kg-1), para elevar o teor pseudo-total de Zn a valores superiores a 1500 mg kg-1. A amostra contaminada e n?o contaminada foi dividida em tr?s grupos cada um recebeu uma dose diferente de CaCO3 (0,00; 0,75; 1,5 mg kg-1). Posteriormente sendo incubadas por 40 dias a 80% da capacidade de campo. Ap?s a incuba??o foram plantados tr?s toletes de Pennisetum purpurem Schum., gen?tipo Cameroon, em cada unidade cultivada. Aos 18 dias ap?s o plantio foram avaliadas a germina??o e a altura m?dia das pl?ntulas. Aos 135 dias ap?s o plantio foram coletadas a parte a?rea e raiz das plantas. Os substratos foram amostrados ap?s a incuba??o e no final do experimento. Nestes substratos foi determinado o pH em ?gua e, para os tratamentos que receberam res?duo, os teores de Zn e Cd nas seguintes fra??es: sol?vel (F1), troc?vel (F2), precipitada (F3), adsorvida mais fortemente (F4) e residual (F5). Os extratores utilizados para a determina??o das fra??es foram: ?gua deionizada, MgCl2, ?cido ac?tico, DTPA e ?gua r?gia. Os resultados mostraram que a germina??o e o desenvolvimento de Pennisetum purpurem Schum. foram limitados pelo teor de Cd e principalmente de Zn nas fra??es mais biodispon?veis (F1 e F2). Os teores de Zn na fra??o sol?vel (F1) superiores a 125 mg kg-1, provocaram redu??o na germina??o e no desenvolvimento inicial da cultura. O cultivo de Pennisetum purpureum Schum. promoveu redu??o do pH do solo de todos os tratamentos, tendo favorecido a solubilidade de Zn dos substratos contaminados. Teores foliares de Zn superiores a 1380 mg kg-1 provocaram acentuada redu??o no crescimento e sintomas de fitotoxidez. O Pennisetum purpureum Schum. n?o se comportou como hiperacumulador de Zn e Cd, mas apresentou acumula??o de Zn e efici?ncia na remedia??o de Zn e Cd.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Juliana_Casarin.pdf: 3962661 bytes, checksum: a0e8bf7ab504aff06792e47bb73244a0 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present work proposes the use of the bark of Bertholletia excelsa HBK, a residue of the beneficiation of Brazil nut, as biossorvente in removal of metal ions toxic cadmium (Cd), lead (Pb), chromium (Cr), copper (Cu) and zinc (Zn) of contaminated water, as an alternative to conventional methods of available treatments. The characterization of biosorbent was performed by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (IR) and the point of zero charge (pHPCZ). After that, adsorption tests were performed aiming to determine the ideal conditions of pH, mass of adsorbent and contact time for the adsorption process. The adsorption kinetics was evaluated by the models of pseudo first model, pseudo second order, Elovich and intraparticle diffusion. From the obtained results, isotherms of adsorption were built for each metal, which were linearized as mathematical models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich. To compare the natural adsorbents with a commercial adsorbent were performed comparative studies with the activated coal. In addition, we evaluated the ability of desorption of the materials and the influence of temperature on adsorption process of metals under study by bark of B. excelsa HBK. The characterization of biosorbent through SEM showed a roughness surface, showing important characteristics of adsorption. From the FT-IR was possible identify compounds such as lignin and cellulose, which favour the adsorption process. The pHPCZ obtained was 4.1. The tests of mass demonstrated that 12 g L-1 of biossorvente are sufficient for an effective removal of metal ions Cd, Pb and Cr in solution, and 8 g L-1 for the ions Cu and Zn. With respect to the pH values of the solution, there was no difference among them, being that the higher removed quantity obtained at pH 5.0. The time for dynamic equilibrium was found at 60 minutes. The application of kinetic models suggests the limiting factor for the adsorption of these metal ions may be the chemisorption. The equilibrium isotherms were obtained based on pre-established optimal conditions for each metal and the mathematical adjustments were performed by mathematical models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R). The mathematical models that best adjusted for adsorption in bark of Brazil nut was Dubinin-Radushkevich for Cr and Cu, Freundlich and Langmuir for Cr for all the ions studied, and thus estimate the parameter maximum capacity of adsorption (Qm) provided by this model, being Cr = 12.69; Pb = 10.77; Cd = 7.45, Zn = 4.86 and Cu = 3.92 mg g-1. The negative value for variation of free energy (ΔG) obtained by means of thermodynamic studies for adsorption of metals Cd, Cr, Cu and Zn is an indication of a spontaneous process and favorable, in the case of Pb2+, the values of ΔG reported that there was no absorption of energy for the formation of products, so that the reaction is not spontaneous. The results showed that the biosorbent from bark of Brazil nut may constitute a sustainable alternative for low cost, by not having suffered prior treatment and because it is a dried grape byproduct in removal of metal ions present in waters / O presente trabalho propõe a utilização da casca de Bertholletia excelsa HBK, um resíduo do beneficiamento da castanha do Brasil, como biossorvente na remoção dos íons metálicos cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), cobre (Cu) e zinco (Zn) de águas contaminadas, como alternativa aos métodos convencionais de tratamento existentes. Assim, após a caracterização do biossorvente por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e ponto de carga zero (pHPCZ), foram realizados testes de adsorção objetivando determinar as condições ideais de pH, massa de adsorvente e tempo de contato para o processo de adsorção. A cinética de adsorção foi avaliada pelos modelos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. A partir dos resultados obtidos, foram construídas as isotermas de adsorção para cada metal, as quais foram linearizadas conforme os modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radusckevich. Visando comparar este biossorvente com um adsorvente comercial, foram realizados estudos comparativos com o carvão ativado. Além disso, foram avaliados a capacidade de eluição dos materiais e a influência da temperatura no processo de adsorção dos metais em estudo pela casca de B. excelsa HBK. A caracterização do biossorvente por meio da MEV mostrou uma superfície rugosa, importantes características de adsorção. A partir do espectro de IV foi possível identificar compostos como a lignina e celulose, os quais favorecem o processo de adsorção. O pHPCZ obtido foi de 4,4. Os testes de massa demonstraram que 12 g L-1 do biossorvente são suficientes para uma remoção eficiente dos íons metálicos Cd, Pb e Cr em solução, e de 8 g L-1 para os íons Cu e Zn. Com relação aos valores de pH da solução, não houve diferença entre eles, sendo que testes futuros foram desenvolvidos em condição de pH 5,0. O tempo para que o sistema atingisse o equilíbrio entre os metais estudados foi 60 min. O modelo cinético de pseudoprimeira ordem foi o que melhor se ajustou ao processo cinético, sugerindo desta forma que o principal passo limitante para a adsorção destes íons metálicos pode ser a adsorção química. As isotermas de equilíbrio foram obtidas com base nas condições ótimas pré-estabelecidas para cada metal e os ajustes matemáticos foram realizados por meio dos modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R). Os modelos matemáticos que melhor se ajustaram para a adsorção em casca de castanha do Brasil foram Dubinin-Radushkevich para o Cr e Cu, Freundlich para Cr e Langmuir para todos os íons estudados, podendo assim estimar o parâmetro capacidade máxima de adsorção (Qm) fornecido por este modelo, sendo Cr = 12,69 > Pb = 10,77 > Cd = 7,45, Zn = 4,86 e Cu = 3,92 mg g-1. O valor negativo de variação de energia livre (ΔG) obtido por meio dos estudos termodinâmicos para a adsorção dos metais Cd, Cr, Zn e Cu é uma indicação de um processo espontâneo e favorável, no caso do Pb2+, os valores de ΔG demostraram que a reação não é espontânea. Os resultados mostraram que o biossorvente proveniente da casca de castanha do Brasil pode constituir uma alternativa sustentável de baixo custo, por não ter sofrido tratamento prévio e por se tratar de um coproduto na remoção dos íons metálicos presentes em águas

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shaiane_completo.pdf: 1837663 bytes, checksum: d8cd160676d64177a4555a891f023aef (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / The swine wastewater (SWW) application in agriculture comes as an ancient, popular, and attractive alternative over disposing of it into waterbodies, since it has been an additional treatment for such waste. It also works as a source of water and nutrients to the soil-plant system. However, high concentrations of copper and zinc in these wastes have called some attention to environmental safety. In this context, this research aimed at evaluating the effects of a long-term SWW application on copper and zinc contents in soil-plant system in an area of annual crop. The research analyzed a database from six experiments which aimed at evaluating the effects of SWW applications associated with rates of chemical fertilizer (CF) on soil characteristics under corn, black oats, and soybeans croppings. The experiments were carried out from 2006 to 2009 at the Agricultural Engineering Experimental Area (NEEA), in Cascavel, PR, Brazil. Chemical characterization of soil, at 0.6 m layer, was done before carrying out the treatments and after managing each crop, totalizing six samples during the time of this research. The analyzed parameters were: pH, organic matter, cation exchange capacity, copper, and zinc rates. Analyses of leaves tissue for copper and zinc were determined on corn, black oats, and soybeans crops. The experimental design was in randomized blocks, in triple-factorial with four rates of SWW (0, 100, 200, and 300 m3 ha-1 during the period), two levels of chemical fertilization (with or without CF), and six time periods, with three replications. There was an increase in all parameters, especially an accumulation of copper and zinc on soil profile after successive SWW applications. Copper and zinc rates in the analyzed soil, according to agronomic recommendations, were high. However, they did not exceed the maximum level allowed by environmental regulations. The results of the analyses of the leaves tissue showed that the plants presented levels of copper and zinc within the range of agronomic recommendation. It can be concluded that, in a long term, SWW application favors the accumulation of heavy metals in soils and plants, which can enhance environmental impacts due to waterbodies contamination and their passing to the food chain. / A utilização de água residuária de suinocultura (ARS) em solos agricultáveis, ao invés de realizar a disposição deste resíduo nos corpos d água, tem sido uma alternativa antiga, popular e atrativa pelo fato de complementar o tratamento dos dejetos e servir de fonte de água e nutrientes para o sistema solo-planta. Entretanto, a constatação de altas concentrações de cobre e zinco nestes resíduos vem causando preocupação com relação à segurança ambiental. Nesse contexto, este trabalho visa avaliar os efeitos do uso prolongado de ARS sobre os teores de cobre e zinco, no sistema solo-planta, em área de cultivo anual. O trabalho consiste na análise de um banco de dados oriundo de seis experimentos que visavam analisar o efeito da aplicação de ARS associada a taxas de adubação química (AD) nas características do solo, sob cultivo de milho, aveia e soja. Os experimentos foram realizados entre os anos de 2006 e 2009, no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola (NEEA), em Cascavel, PR. A caracterização química do solo, na camada de 0,0-0,6 m de profundidade, foi realizada antes da aplicação dos tratamentos e após o manejo de cada cultura, totalizando seis amostragens no tempo. Foram avaliados os parâmetros de pH, matéria orgânica, capacidade de troca catiônica, e teores de cobre e zinco. Análises de tecido foliar para os elementos cobre e zinco foram determinadas nas culturas do milho, aveia e soja. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial triplo com quatro taxas de ARS (0, 100, 200 e 300 m3 ha-1 no ciclo), dois níveis de adubação química (com ou sem AD) e seis períodos de tempo, com três repetições. Observou-se aumento em todos os parâmetros avaliados, destacando-se acúmulo de cobre e zinco no perfil do solo após sucessivas aplicações de ARS. Os teores de cobre e zinco no solo, frente às recomendações agronômicas, encontraram-se altos, todavia, não foram superiores aos limites máximos permitidos pela legislação ambiental vigente. Os resultados da análise de tecido foliar mostraram que as plantas apresentaram teores de cobre e zinco dentro dos limites de recomendação agronômica. Conclui-se que aplicações de ARS a longo prazo favorecem o acúmulo de metais pesados no solo e nas plantas, o que pode potencializar impactos ambientais pela contaminação dos corpos hídricos e a transferência destes na cadeia alimentar.

Nos países em desenvolvimento, onde podemos encontrar áreas urbanas densamente povoadas com precárias condições de saneamento básico, o esgoto sem tratamento é responsável por um grande número de doenças de veiculação hídrica. Além da carga microbiológica (bactérias, vírus, ovos/larvas de helmintos e protozoários), pode também conter diversos poluentes químicos que afetam a saúde humana, dentre eles os metais pesados. Este estudo teve como objetivo avaliar os níveis de metais pesados, bem como identificar e quantificar parasitas e coliformes totais e fecais em efluentes urbanos, antes e após o tratamento de esgoto pelo sistema lodos ativados da Estação de Tratamento de Esgoto de Ribeirão Preto (ETE-RP). A ETE-RP recebe e trata cerca de 57% do esgoto gerado no município de Ribeirão Preto, desde novembro de 2002. O presente estudo foi desenvolvido no Laboratório de Saúde Ambiental da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto/USP, com a colaboração do Laboratório de Pediatria Setor de Metais do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto/FMRP/USP. As amostras foram coletadas durante um ano (de outubro de 2006 a outubro de 2007). No esgoto bruto e tratado foram analisados os seguintes metais: Cd, Cu, Cr, Mn, Pb e Zn, utilizando técnicas de espectrofotometria, como: Espectrofotometria de Absorção Atômica acoplado a Forno de Grafite (EAA-FG) e Espectrofotometria de Absorção Atômica de Chama (EAA-Chama). A análise parasitológica foi realizada em câmara de Sedgwick-Rafter. Já as análises bacteriológicas foram realizadas utilizando-se o método Colilert® (Tubos Múltiplos). Com os dados obtidos verificou-se que os níveis de metais pesados presentes nas amostras de esgoto tratado estão dentro dos valores estabelecidos pela Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº. 357/2005 que estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes e pelo Decreto Estadual (SP) nº. 8468/76. Verifica-se que o processo promove a remoção parcial dos parasitas considerados como possíveis indicadores nas diretrizes da OMS. Observou-se que houve uma remoção de 90 % na concentração de coliformes totais e fecais, conforme estabelecido pelo Decreto Estadual nº 8468 (SP), de 8 de setembro de 1976 e pela Resolução nº 357, de 17 de março de 2005 do Conama (SÃO PAULO. CETESB, 1974; BRASIL. CONAMA, 2005). Este estudo representa a primeira caracterização parasitária e bacteriológica do esgoto coletado na ETE-RP e uma avaliação da remoção mediante o referido sistema de tratamento de esgoto, visando à geração de informações que contribuam com a gestão ambiental não só no nível municipal, e sim, no âmbito regional, nacional e internacional, sob a ótica da saúde pública. / In developing countries there are densely populated urban areas with fragile public sanitation systems where urban effluents without treatment are responsible for several waterborne diseases. Effluents do not only carry a microbiological load (bacteria, virus, eggs/larvae of helminthes and protozoa), but their constituent elements can contain various kinds of chemical pollutants that affect human health, among them heavy metals. This study aimed to evaluate heavy metals levels and identify and quantify parasites and coliforms in urban wastewater before and after treatments by means of the activated sludge system at the Sewage Treatment Station of Ribeirão Preto (STS-RP). The STS-RP receives and treats almost 57% of total sewage generated in Ribeirão Preto city, since November 2002. This study was developed in the Environmental Health Laboratory at the College of Nursing/USP, with the Metals Sector at the Pediatrics Laboratory of the Ribeirão Preto Medical School University Hospital/USP. The samples were collected October 2006 until October, 2007. Cd, Cu, Cr, Mn, Pb and Zn were analyzed in untreated and treated effluents, user Spectrophotometer Techniques, Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer/GF-AAS and Acetylene Flame Atomic Absorption Spectrophotometer/AF-AAS. Parasitological analysis was performed using Sedgwick-rafter Chamber, was used the Colilert Technique and for bacteriological analysis. The data showed that heavy metals levels in treated effluents remain within the levels established by national resolutions (Res. CONAMA nº357/2005 and Decreto Estadual nº8468/1976). The process promotes the partial removal of parasites considered as possible incators in WHO guidelires. A removal observed in total and fecal coliforms levels, in conformiry with Decreto Estadual nº 8468/76 (SP), issued on September 8th 1976, and with Conama, Resolution nº 357/2005, issued on March 17th 2005. This study represent the first characterization of parasites and bacteria in effluent collected at STS-RP and an initial evaluation of the chemical and microbiological removal capacity of the biological treatment system, aiming to gencrate information for the authorities responsible for environmental management at municipal, regional, national and international level, wthin a public health.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Shaiane_completo.pdf: 1837663 bytes, checksum: d8cd160676d64177a4555a891f023aef (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / The swine wastewater (SWW) application in agriculture comes as an ancient, popular, and attractive alternative over disposing of it into waterbodies, since it has been an additional treatment for such waste. It also works as a source of water and nutrients to the soil-plant system. However, high concentrations of copper and zinc in these wastes have called some attention to environmental safety. In this context, this research aimed at evaluating the effects of a long-term SWW application on copper and zinc contents in soil-plant system in an area of annual crop. The research analyzed a database from six experiments which aimed at evaluating the effects of SWW applications associated with rates of chemical fertilizer (CF) on soil characteristics under corn, black oats, and soybeans croppings. The experiments were carried out from 2006 to 2009 at the Agricultural Engineering Experimental Area (NEEA), in Cascavel, PR, Brazil. Chemical characterization of soil, at 0.6 m layer, was done before carrying out the treatments and after managing each crop, totalizing six samples during the time of this research. The analyzed parameters were: pH, organic matter, cation exchange capacity, copper, and zinc rates. Analyses of leaves tissue for copper and zinc were determined on corn, black oats, and soybeans crops. The experimental design was in randomized blocks, in triple-factorial with four rates of SWW (0, 100, 200, and 300 m3 ha-1 during the period), two levels of chemical fertilization (with or without CF), and six time periods, with three replications. There was an increase in all parameters, especially an accumulation of copper and zinc on soil profile after successive SWW applications. Copper and zinc rates in the analyzed soil, according to agronomic recommendations, were high. However, they did not exceed the maximum level allowed by environmental regulations. The results of the analyses of the leaves tissue showed that the plants presented levels of copper and zinc within the range of agronomic recommendation. It can be concluded that, in a long term, SWW application favors the accumulation of heavy metals in soils and plants, which can enhance environmental impacts due to waterbodies contamination and their passing to the food chain. / A utilização de água residuária de suinocultura (ARS) em solos agricultáveis, ao invés de realizar a disposição deste resíduo nos corpos d água, tem sido uma alternativa antiga, popular e atrativa pelo fato de complementar o tratamento dos dejetos e servir de fonte de água e nutrientes para o sistema solo-planta. Entretanto, a constatação de altas concentrações de cobre e zinco nestes resíduos vem causando preocupação com relação à segurança ambiental. Nesse contexto, este trabalho visa avaliar os efeitos do uso prolongado de ARS sobre os teores de cobre e zinco, no sistema solo-planta, em área de cultivo anual. O trabalho consiste na análise de um banco de dados oriundo de seis experimentos que visavam analisar o efeito da aplicação de ARS associada a taxas de adubação química (AD) nas características do solo, sob cultivo de milho, aveia e soja. Os experimentos foram realizados entre os anos de 2006 e 2009, no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola (NEEA), em Cascavel, PR. A caracterização química do solo, na camada de 0,0-0,6 m de profundidade, foi realizada antes da aplicação dos tratamentos e após o manejo de cada cultura, totalizando seis amostragens no tempo. Foram avaliados os parâmetros de pH, matéria orgânica, capacidade de troca catiônica, e teores de cobre e zinco. Análises de tecido foliar para os elementos cobre e zinco foram determinadas nas culturas do milho, aveia e soja. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial triplo com quatro taxas de ARS (0, 100, 200 e 300 m3 ha-1 no ciclo), dois níveis de adubação química (com ou sem AD) e seis períodos de tempo, com três repetições. Observou-se aumento em todos os parâmetros avaliados, destacando-se acúmulo de cobre e zinco no perfil do solo após sucessivas aplicações de ARS. Os teores de cobre e zinco no solo, frente às recomendações agronômicas, encontraram-se altos, todavia, não foram superiores aos limites máximos permitidos pela legislação ambiental vigente. Os resultados da análise de tecido foliar mostraram que as plantas apresentaram teores de cobre e zinco dentro dos limites de recomendação agronômica. Conclui-se que aplicações de ARS a longo prazo favorecem o acúmulo de metais pesados no solo e nas plantas, o que pode potencializar impactos ambientais pela contaminação dos corpos hídricos e a transferência destes na cadeia alimentar.

O uso agrícola é uma interessante alternativa de disposição do lodo de esgoto por representar aportes de nitrogênio, fósforo e matéria orgânica ao solo. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o uso do lodo de esgoto como fonte de nitrogênio e fósforo para a cultura da cana-de-açúcar (cana-planta e soqueira) e rendimentos da cultura. Para tanto foram conduzidos dois experimentos à campo entre os anos de 2002 a 2004. Em um dos experimentos sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, foi cultivada a variedade RB855536 (soqueira de segundo corte), avaliando-se durante dois anos agrícolas (2002/2003 e 2003/2004), a resposta da cultura à aplicação de lodo de esgoto (14 e 16 t ha-1, base seca, respectivamente em 2002/03 e 2003/04) com e sem adubação nitrogenada mineral (nitrato de amônio) em doses equivalentes a 0, 50 e 100% da dose de N recomendada (120 kg ha-1 de N). No outro experimento, foi utilizada a cultivar SP83-2847 (cana-planta cultivada por cerca de 16 meses) num Argissolo Amarelo eutrófico e avaliada a resposta da cultura à aplicação de lodo de esgoto (8,2 t ha-1 em base seca) com e sem superfosfato triplo em doses equivalentes a 0, 25, 50, 75 e 100% da dose de P2O5 recomendada (180 kg ha-1 de P2O5). Os dados obtidos mostram que o lodo de esgoto constituiu-se numa fonte eficiente de N para as soqueiras, não sendo necessária a aplicação adicional de fertilizantes nitrogenados para a obtenção de produção de colmos (TCH) e de açúcar (TAH) similares ao do tratamento com adubação mineral convencional. Por outro lado, na cana-planta, foi necessário aplicar, adicionalmente ao lodo de esgoto, 75% da dose de fósforo recomendada para obter rendimentos similares aos da adubação mineral. A aplicação de LE, nas doses calculadas em função do teor de N, tanto nas soqueiras quanto na cana-planta, não causaram efeitos deletérios na qualidade do solo e da matéria prima produzida. Os teores de metais pesados no solo, nas folhas e no caldo da cana não foram alterados com a aplicação do resíduo em comparação à adubação mineral. / The use of sewage sludge on land can improve soil fertility considering nitrogen, phosphorus and organic matter inputs. The aim of these experiments was to evaluate the effect of sewage sludge on soil, sugarcane plants and sugarcane yield in substitution to nitrogen and phosphorus from mineral fertilizers. The effect of the sewage sludge as a source of nitrogen was evaluated by an experiment carried in an Ultisol (Argissolo Amarelo) planted with the cultivar RB855536 during 2002/03 (first harvesting) and 2003/04 (2nd harvesting). The level of sewage sludge used in this experiment was 14 and 16 t ha-1, dry weigh basis, respectively on the yield 2002/03 and 2003/04. The application of N fertilizer was made, in treatments, after the sludge application, at rates of 0, 50 e 100% of the recommended level to sugarcane plantation (120 kg ha-1 of N). The other experiment, to evaluate the effectiveness of sewage sludge as phosphorus source to cane plants, was carried in an Ultisol (Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico), and the cultivar used was the SP83-2847. The level of sewage sludge applied in all treatment, but control, in this experiment was 8,2 t ha-1, dry weight basis with the mineral-P fertilizer being applied in rates corresponding to 0, 25, 50, 75 e 100% of the total amount recommended to cane plants (180 kg ha-1 of P2O5). The data allows to conclude that sewage sludge application can supply the N requirement of sugarcane ratoons. The sewage sludge could only supply 25% of the total P recommendation for cane plants. There was not observed any harmful effects on soil, plants or juice quality due to the sewage sludge applied to soils.

Em dois agroecossistemas distintos (Piracicaba, SP, Brasil e Okeechobee, FL, EUA) cultivados com citros objetivou-se avaliar: i) a concentração de nutrientes, metais pesados no efluente de esgoto tratado (EET) e sua qualidade para o uso agrícola, e; ii) os efeitos da irrigação com EET na fertilidade do solo e nutrição das plantas. Em Piracicaba, SP, foi conduzido um experimento com três blocos casualizados e cinco tratamentos. Quatro lâminas de irrigação distintas com EET foram aplicadas durante 21 meses em laranjeiras [Citrus sinensis (L.) Osb.] sobre Citrus paradisi Macfad. x Poncirus trifoliata Raf] com base na evapotranspiração da cultura (ETc) sendo: 100%, 125%, 150% e 200% da ETc, além do tratamento sem irrigação (0%). Em Okeechobee, FL, foi realizado um estudo de caso em um pomar comercial cultivado com pomeleiros [(Citrus paradise Macf.) sobre (Citrus aurantium L.)]. Neste local comparou-se dois talhões; um irrigado com EET (durante 11 anos) e outro irrigado com água. Os EETs utilizados nos dois estudos apresentaram qualidade satisfatória para o uso agrícola (FAO, 1992). No primeiro agroecossistema houve correlação negativa entre as lâminas de irrigação com EET e a acidez ativa, acidez potencial, saturação por alumínio e os teores de K trocável e Pb disponível. Por outro lado, correlações positivas foram encontradas entre S, B, Cu e Na no solo e as lâminas de irrigação. Comparando-se a lâmina de irrigação 100% da ETc e o controle (0%), houve um aumento na abundância natural de 15N e nas concentrações de S, B e Na, e um decréscimo de P, K, Mn, Al e Cr nas folhas. As menores concentrações destes elementos foram associadas às lâminas excessivas (> 100% da ETc). A influência máxima das lâminas de irrigação com EET na altura das plantas foi obtida entre as lâminas 93 e 107% da ETc. Quanto ao segundo agroecossistema, houve um aumento na concentração de NH4 +, NO3 -, Mg, S, B, Cl, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni e Zn disponíveis no solo após 11 anos de irrigação com EET. Já no tecido foliar houve um acréscimo de Ca, Mg, B, Fe, Cu, Mn, Ni, e Zn. As concentrações de Cd, Co, Mo e Pb foram encontradas abaixo do limite de detecção no tecido foliar. O efeito do EET é pronunciado no longo prazo, e pode suprir parcialmente alguns nutrientes do programa de adubação. Mesmo após longo período de irrigação com EET, o risco de salinização do solo e acúmulo de metais pesados parecem mínimos. Com base nestes resultados fica evidente que além de ser uma fonte alternativa de água, o EET influencia positivamente na fertilidade do solo e nutrição dos citros. / Considering two different agroecosystems (Piracicaba, SP, Brazil and Okeechobee, FL, USA) cultivated with citrus, the objectives of the study were to evaluate: i) the concentration of nutrients, heavy metals in reclaimed wastewater (RWW) and its quality for the agricultural use; and ii) the effects of RWW irrigation on soil fertility and plant nutrition. At Piracicaba, SP, an experiment were carried out with three randomized blocks and five treatments. Four different RWW irrigation rates were applied over 21 months, in orange trees [Citrus sinensis (L.) Osb] on Citrus paradisi Macfad. x Poncirus trifoliata Raf], based on crop evapotranspiration (ETc): 100%, 125%, 150% and 200% of ETc as well as a treatment without irrigation (0%). At Okeechobee, FL, a survey study was carried out in a commercial citrus grove cultivated with grapefruit [(Citrus paradise Macf.) on (Citrus aurantium L.)]. At this site two citrus blocks were compared; one irrigated with RWW (11 years) and the other with well water. The RWW used in both studies displayed satisfactory quality for the agricultural use (FAO, 1992). The first agroecosystem had negative correlation between RWW irrigation rates and active acidity, potential acidity, aluminum saturation, exchangeable K and available Pb. Whereas positive correlations were found for S, B, Cu and Na in soil with RWW rates. Comparing the irrigation rate of 100% of ETc with the control plot (0%), increasing contents of N, 15N, S, B, and decreasing contents of P, K, Mn, Al and Cr were observed in the leaf tissue. Lower concentrations of these elements were associated with the over irrigation rates (> 100% of ETc). The greatest effect of the irrigation rates on plants height was found between 93 and 107% of ETc. At the second agroecosystem, increasing concentration of NH4 +, NO3 -, Mg, S, B, Cl, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni and Zn in soil were found after 11 years of RWW irrigation. In leaf tissue also increasing concentrations of Ca, Mg, B, Fe, Cu, Mn, Ni and Zn were determined. Concentration of Cd, Co, Mo and Pb were below the detection limit of detection in the leaf tissue. The effects of the RWW irrigation are pronounced after long term application, and can partially supply some nutrients from the fertilization program. Even after long term RWW irrigation, the risks of soil salinization and heavy metals accumulation can be considered as low. The results highlight that besides an alternative waster source, RWW can provide benefits on soil fertility and citrus nutrition.

The Saltville Waste Disposal Site is a National Priority List site used during the 77- year operation (1895–1972) of an electrolytic chlorine and caustic soda plant. A cross-sectional study was conducted to determine disease prevalence among Saltville Medical Center (SMC) patients. Diseases associated with chronic exposures to mercury, arsenic, and lead were reviewed in patient records and these data were analyzed. Ratios of illness observed at the SMC were compared to health studies of similar environmental exposures and disease prevalence among residents of neighboring communities. Prevalence ratios were calculated for residents and non-residents of Saltville who were SMC patients. Saltville residence accounted for a higher risk of developing the targeted diseases (odds ratio=1.68, 95% confidence interval (1.54, 1.82)). Increased risk was among patients aged 31-45 years; with a history of smoking; and family history of the same disease.

Thesis (M.Sc. (Soil Science)) --University of Limpopo, 2013 / The study was conducted to assess the impact of mining activities on selected soil physical, chemical and microbial properties on farmlands around three selected mining sites. Nine soil samples were collected from each of the following farms : Hans Merensky, Mogoboya and Leon Tom, Foskor Mine and JCI mining sites, respectively. Additional nine soil samples were collected from non-polluted Waterbok farm that serves as a control for the purpose of comparison. The samples were taken at 0–15, 15–30, 30–45 cm depths at three sampling points on each farm for physical, chemical and biological studies. However, soil samples collected for microbial (fungi, bacteria and actinomycetes) counts were surface (0–15 cm) soil samples. Soil chemical properties determined include pHw, electrical conductivity (ECe), exchangeable acidity (EA), organic carbon, available phosphorous, exchangeable cations as well as heavy metal (i.e. Mn, Zn, Cu, Pb, Cd, As and Sb) concentrations. The physical parameters determined include texture (sand, silt and clay) as well as bulk density. Soil pHw and ECe values decreased with depth; and ranged from 6.94 to 6.50 and from 12.24 to 10.76 mS cm-1, respectively. Exchangeable acidity showed a gradual increase with depth and ranged from 0.72 to 0.80 cmol(+)(kg), while percent organic carbon decreased with depth ranging from 1.41 to 2.19 %. Exchangeable cations, particularly K and Mg increased with depth while Ca decreased marginally with soil depth. Available phosphorous content decreased following increases in distance from the pollution source while heavy met.al contamination decreased with soil depth but increased further away from the pollution source. Significantly high loads of Pb, As and Sb were recorded at all depths on the three farms around the mining sites, which were largely responsible for the pollution but worse on the Leon Tom farm; with Pb constituting the greatest pollutant. The concentration of extractable heavy metals in the studied areas was in the order: As >Sb>Pb>Zn>Cu >Mn >Cd. Cadmium level appeared generally very low in all samples while elevated levels of Mn, Cu and Zn were detected at all depths in the polluted soils.Significant differences in microbial levels were detected at the various sampling points. The highest count of 3.82 and 6.20 CFU g-1 for fungi and actinomycete, respectively were both from the Leon Tom farm, while 6.46 CFU g-1 counts for bacteria was obtained from Mogoboya farm. Interestingly, fungal and actinomycetes activities were more sensitive to heavy metal contamination than bacteria that were significantly increased following soil pollution. / National Research Foundation (NRF)