Orientador: Rodrigo Máximo Sánchez-Román / Coorientador: Macelo Loureiro Garcia / Banca: Eduardo Luiz de Oliveira / Banca: Marcos Vinicius Folegatti / Banca: Hélio Grassi Filho / Banca: Tarlei Arriel Botrel / Resumo: A maioria dos sistemas de tratamento de águas residuárias é complexa, têm construção e manutenção dispendiosas e necessitam de recursos humanos qualificados para operação, características que praticamente inviabilizam sua adoção na zona rural do país. Áreas rurais demandam sistemas de custo reduzido, simples e de fácil operacionalidade, características encontradas em sistemas de alagados construídos.Os objetivos do presente trabalho foram: desenvolver um sistema alagado construído para o tratamento de águas residuárias; avaliar a eficiência do alagado construído utilizando diferentes densidades de macrófitas; verificar a resposta do sistema a diferentes taxas de aplicação de matéria orgânica; e ajustar e modificar modelos hidráulicos que representem a cinética de remoção de matéria orgânica e de coliformes fecais.Foi desenvolvido um sistema de tratamento com três leitos de alagados construídos, compostos por quatro caixas d'água retangulares ligadas em série. As caixas d'água foram preenchidas com o material suporte (brita #0) até a altura de 30 cm e ficaram saturadas com efluente até a altura de 25 cm. Os alagados construídos foram cultivados com diferentes densidades (0, 11,5 e 23 plantas m-2) de taboa (Typha latifólia). Cada leito recebeu 50 litros diários de água residuária doméstica, resultando em 3,2 dias de tempo de detenção hidráulica nominal. A eficiência do sistema foi avaliada pela análise de coliformes fecais, coliformes totais, condutividade elétrica, demanda... / Abstract: Most wastewater treatment systems are complex, have expensive cost for both construction and maintenance, and require skilled manpower for operation, features that practically precludes its adoption in rural areas of the country. Rural areas require simple and low-cost systems, characteristics found in constructed wetlands. This study aimed 1) to develop a constructed wetland system for wastewater treatment; 2) to assess the constructed wetlands efficiency using different densities of macrophytes; 3) to check the system response to different organic matter application rates; 4) to adjust and modify hydraulic models which represent the kinetics of organic matter and fecal coliforms removal. It was developed a treatment system with three constructed wetlands beds, composed by four rectangular water storage tanks connected in series. The water tanks were filled with gravel (Ø = 2.4 - 9.5 mm) to a height of 30 cm and were saturated with effluent to a height of 25 cm. The constructed wetlands were cultivated with different cattail (Typha latifolia) densities: 0, 11.5 and 23 plants m-2. Each bed received 50 liters of domestic wastewater per day, resulting in 3.2 days of nominal hydraulic retention time. The system efficiency was evaluated by the analysis of fecal coliforms, total coliforms, electrical conductivity, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, total phosphorus, total nitrogen, pH, potassium, redox potential, total suspended solids, temperature, and turbidity. Linear regression analysis was performed to compare the efficiency of the three constructed wetlands in the removal of organic matter and pathogens. Furthermore, chemical oxygen demand and fecal coliforms data were compared with conventional hydraulic models using the coefficient of determination. The constructed wetlands were efficient for removing fecal coliforms (99%), biochemical oxygen demand (72%), chemical oxygen demand ... / Doutor

Orientador: Jorge Laço Portinho / Resumo: O objetivo deste estudo foi conhecer a distribuição de Cladocera na zona litorânea de lagoas marginais, abrangendo a comunidade de forma completa, incluindo suas formas ativa e dormente, encontradas nos habitats que compõem essa região: coluna d’água, sedimento e banco de macrófitas. O estudo foi realizado em quatro lagoas marginais. Em cada lagoa foram definidas quatro estações de amostragem, em cada estação foram amostrados os três habitats, sedimento e macrófita (comunidade dormente), e coluna d’água abaixo das macrófitas (comunidade ativa). Ao investigar essa organização, observamos que a comunidade de Cladocera se distribui de forma heterogênea entre os três habitats. O banco de ovos no sedimento apresenta maior riqueza de espécies e maior número de ovos, quando comparado ao banco de ovos nas macrófitas. A comunidade ativa e os bancos de ovos apresentam elevada interação em relação à deposição e eclosão de ovos. O sedimento e a coluna d’água são os principais habitats onde as espécies se distribuem, e embora apresentem elevada similaridade entre si (táxons em comum), esses habitats isoladamente não são capazes de representar de forma completa a composição e riqueza da comunidade de Cladocera da região litorânea, pois cada um apresenta táxons de ocorrência exclusiva. / Abstract: The objective of this study was to know the distribution of Cladocera in littoral area of marginal lagoons, covering the community completely, including its active and dormant forms found in the habitats that make up this area: macrophytes bank, sediment and water column. The study was carried out in four marginal lakes. In each lake four sampling stations were defined, in each station the three habitats were sampled, sediment and macrophyte (dormant egg banks), and water column below the macrophytes (active community). In investigating this organization, we observed that the community of Cladocera is distributed heterogeneously among the three habitats. The egg bank in the sediment presents higher species richness and higher egg numbers when compared to egg banks in macrophytes. The active community and the egg banks present high interaction in relation to resting eggs deposition and hatching. The sediment and the water column are the main habitats where the species are distributed, and although they have a high similarity between them (common taxa), these habitats alone are not able to fully represent the composition and richness of the community of Cladocera in littoral area, since each one presents taxa of exclusive occurrence. / Mestre

Orientador: Antonio Fernando Monteiro Camargo / Banca: Tadeu de Siqueira Barros / Banca: Wagner Cotroni Valenti / Banca: Marcello Villar Boock / Resumo: O desenvolvimento sustentável da aquicultura na perspectiva ambiental inclui entre diversos tópicos, a utilização de espécies nativas, o melhor aproveitamento da ração através de sistemas mais eficientes e a redução da poluição via descarte de efluentes. Este estudo foi dividido em três etapas. Na primeira etapa foram avaliadas as características limnológicas de quatro sistemas de cultivo em viveiros escavados, dois policultivos e dois monocultivos. As espécies utilizadas são nativas da fauna brasileira, o tambaqui Colossoma macropomum e camarão-da-amazônia Macrobrachium amazonicum. Na segunda etapa, o efluente final originado dos viveiros (etapa anterior) foi tratado com duas macrófitas flutuantes Eichhornia crassipes e Lemna minor por sete dias. Na última etapa, foram determinados os impactos ambientais da primeira etapa através da metodologia da análise do ciclo de vida (ACV). A eutrofização da água, na primeira etapa, apresentou valores semelhantes nos quatros sistemas testados. Os sistemas de tratamentos de efluentes foram eficientes na redução da concentração dos nutrientes para ambas macrófitas, com resultados satisfatórios no período de 48 horas. Já os resultados da ACV mostraram diferenças entre os quatros sistemas testados (na primeira etapa), no qual um dos sistemas de policultivo apresentou melhores resultados seguido pelo monocultivo de C. macropomum. O presente estudo demonstrou que soluções simples e sem necessidade de tecnologias modernas e de alto custo, como... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sustainable development of aquaculture in the environmental viewpoint includes within many topics the use of native species, better use of the feed through more efficient rearing systems and reduction in pollution by discharged effluents. This study is divided in three stages. In the first stage, we analyzed the limnological characteristics in four rearing systems in earthen ponds, two polycultures and two monocultures. The species used are native from Brazil, the tambaqui fish Colossoma macropomum and the Amazon river prawn Macrobrachium amazonicum. In the second stage, the final portion of the pond effluent (previous stage) was treated using two floating macrophytes Eichhornia crassipes e Lemna minor for seven days. In the last stage, we evaluated the environmental impacts through the life cycle assessment (LCA) methodology. The water eutrophication, in the first stage, showed similar development in the four tested systems. The effluent treatment systems were efficient in reducing the nutrient concentration for both macrophytes, reaching satisfactory results within 48 hours. The LCA results showed differences among the four tested systems (in the first stage), in which one of the polyculture systems had the best performance followed by the monoculture of C. macropomum. This study demonstrates that simple solutions, without modern and expensive technologies, such as adding more species to monoculture system and an effluent treatment can reduce the impacts of the Brazilia... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-17T17:16:25Z No. of bitstreams: 1 PDF - Flávia Morgana Monteiro.pdf: 1398263 bytes, checksum: a637939f757f2451c9bc980ec1257d8f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T17:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Flávia Morgana Monteiro.pdf: 1398263 bytes, checksum: a637939f757f2451c9bc980ec1257d8f (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The aim of this study was to identify the effects of aquatic vegetation on the dyn amics of phytoplankton community. The hypothesis: Presence of submersed aquatic results in changes in nutrient concentrations, which in turn alters the dynamics of the phytoplankton community in semiarid reservoirs. To better understand these processes, we sought to answer the following questions: What environmental variables can better explain the change in the dynamics of these producers? There is competition between phytoplankton community and the submersed aquatic? Cyanobacteria release or inhibit the production of toxins in the presence of submersed aquatic? Monthly collections were made in Argemiro reservoirs Figueiredo (7º36'51,48 ''S, and 35º33'1,66''W) - this with the absence of aquatic plants, and Pessoa (7º29'20 "S and 36º17'3 "W) - with the presence of submersed aquatic, both located in the Brazilian semiarid region. The hydrological conditions of the reservoirs had to be quite different during the sample period (62 psf = 27; p <0.05). The systems studied had hot water above 22 ° C and pH increase over months. The phytoplankton community in both reservoirs was represented by 97 taxa grouped in five taxonomic groups: cyanobacteria (31%), Bacillariophyceae (29%), Chlorophyceae (20%), Euglenophyceae (11%), Zygnemaphyceae (9%). Of these taxa, 56 were common to both environments, 39 were unique environment with weeds, and 2 without aquatic environment. The largest biovolume phytoplankton values were observed for the tank with the absence of aquatic plants. It was observed that the underwater plants can act in determining the limnologic conditions of the ecosystem, because the growth of these enables the reduction of turbidity, since dense banks macrophytes limited resuspension of the pellet and limit the abundance of phytoplankton further processes competition for nutrients between these communities may restrict the development of phytoplankton. The relationship cyanobacteria / macrophytes took place in such a way that the lower algal biovolume, higher plant biomass and toxin concentration thus macrophyt es inhibits the growth of phytoplankton, but stimulates the process of toxin release. / O objetivo deste estudo foi identificar os efeitos da vegetação aquática sobre a dinâmica da comunidade fitoplanctônica. Tendo como hipótese: Presença de macrófitas submersas resulta em alterações nas concentrações de nutrientes, que consequentemente altera a dinâmica da comunidade fitoplanctônica em reservatórios do semiárido. Para melhor compreensão desses processos, buscou responder as seguintes perguntas: Quais variáveis ambientais podem melhor explicar a variação na dinâmica desses produtores? Existe competição entre a comunidade fitoplanctônica e as macrófitas submersas? As cianobactérias liberam ou inibem a produção de toxinas sob a presença de macrófitas submersas? Foram realizadas coletas mensais nos reservatórios Argemiro de Figueiredo (7º36’51,48’’S, e 35º33’1,66’’W) – este com ausência de plantas aquáticas, e Epitácio Pessoa (7º29’20”S e 36º17’3”W) – com presença de macrófitas submersas, ambos localizados no semiárido brasileiro. As condições hidrológicas dos reservatórios, apresentaram-se bastante distintas durante o período amostral (PsF = 62, 27; p < 0,05). Os sistemas estudados apresentaram águas quentes, acima de 22°C, e aumento do pH ao longo dos meses. A comunidade fitoplanctônica nos reservatórios estudados foi representada por 97 táxons agrupados em 5 grupos taxonômicos: Cianobacteria (31%), Bacillariophyceae (29%), Chlorophyceae (20%), Euglenophyceae (11%),Zygnemaphyceae (9%). Destes táxons, 56 foram comuns aos dois ambientes, 39 foram exclusivos do ambiente com macrófitas, e 2 do ambiente sem macrófitas. Os maiores valores de biovolume fitoplanctônico foram observados para o reservatório com ausência de plantas aquáticas. Foi observado que as plantas submersas podem atuar na determinação das condições limnológicas do ecossistema, visto que o crescimento destas possibilita a redução da turbidez, uma vez que, densos bancos de macrófitas limitam a ressuspensão do sedimento e restringem a abundância do fitoplâncton, além disso processos de competição por nutrientes entre estas comunidades podem restringir o desenvolvimento do fitoplâncton. A relação cianobactérias/macrófitas, deu-se de tal forma, que quanto menor o biovolume algal, maior é a biomassa vegetal e concentração de toxina, assim, as macrófitas inibe o desenvolvimento do fitoplâncton, porém, estimula o processo de liberação de toxina.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-03-03T16:57:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Vanessa Virgínia Barbosa.pdf: 1782111 bytes, checksum: 02da2f8d083d207f8aa9ad08a90599b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T16:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) PDF - Vanessa Virgínia Barbosa.pdf: 1782111 bytes, checksum: 02da2f8d083d207f8aa9ad08a90599b9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this study there were three motivating questions: (i) are there differences in the decomposition kinetics of E. dense and C. braunii? (ii) in which trophic state the decomposition is faster? (iii) wthat is the magnitude of nutrients release in the water during decomposition? The hypothesis tested is that the decomposition kinetics is faster for C. braunii releasing few nutrients, because it is a seaweed, however, with both species faster decomposing in eutrophic water due to the greater microbial activity in the environment. Water samples were taken from eutrophic reservoirs with low nutrient content of the Paraiba semi-arid region. The in vitro study in which anaerobic conditions were analyzed: the decay of organic matter and release of nutrients during decomposition. Both species showed similar biphasic decay of organic matter and carbon mineralization and the trophic state did not influence this process. Nutrient release was high for both species, independent of the trophic state. The trophic state of Paraiba semi-arid water is not a limiting factor for the debry decay of E. dense and C. braunii. The species are from different families, but for being submerged macrophytes have similar content of plant fibers, as a consequence significant differences in weight loss was observed. / Neste estudo as três questões motivadoras foram: (i) existem diferenças na cinética de decomposição entre E. densa e C. braunii? (ii) em qual estado trófico a decomposição ocorre mais rapidamente? (iii) qual a magnitude da liberação de nutrientes na água durante a decomposição? A hipótese testada e que a cinética de decomposição é mais rápida para C. braunii, liberando pouco nutrientes, por ser uma macroalga, no entanto, ambas as espécies se decompõem mais rapidamente em águas eutróficas devido à maior atividade microbiana nesse meio. Para isso, foram realizadas coletas de águas em reservatórios eutrófico e oligotrófico do semiárido paraibano. O estudo foi realizado in vitro em condições anaeróbias no qual se analisou o decaimento de matéria orgânica e a liberação de nutrientes durante a decomposição. As duas espécies apresentaram o mesmo padrão bifásico de decaimento da matéria orgânica e de mineralização do carbono e o estado trófico não influenciou esse processo. A liberação de nutrientes foi elevada por ambas às espécies, independente do estado trófico. O estado de trofia da água do semiárido paraibano não representa um fator limitante para o decaimento dos detritos de E.densa e C.braunii. As duas espécies são de famílias distintas, mas por serem macrófitas submersas, possuem teor de fibras vegetais semelhantes, uma vez que não apresentaram diferenças significativas na perda de massa.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capa.pdf: 253467 bytes, checksum: e1a8815f49e0c5626fdbdc25f0059a49 (MD5) Previous issue date: 2011-03-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the Amazon floodplain a large proportion of fish assemblages use aquatic macrophytes as an area for feeding, reproduction, refuge, breeding and as a mean of dispersion. The intensity and variation of the water level considerably influenced the composition, richness and abundance of the species at certain localities. Analyzed data show the dynamic of the macrophyte fish assemblages from the Xiborena island during the years of 2003-2007, with the aim of comprehending how the fish assemblages respond to the hydrological variations in temporal scales, within and between years. During these five years 40,302 fish were captured of 197 species, with the Characiformes accounting for 51.77% of the individuals with 102 species. Total biomass was of 58.37 kg, being the Characiformes responsible for 61.89% of this amount. The most common species was Moenkhausia lepidura with 8,735 individuals and the species with higher biomass was Schizodon fasciatus (6.26 kg). There was significant difference between species richness between the high water (179 spp.) and the low water periods (131 spp.), however the composition as not significantly different (p= 0.16). The total abundance values between high and low water periods indicated significant differences (15,740 and 24,562 individuals respectively) (p= 0.0049) (within year variation). The total biomass values in the low water period were higher (29.6 kg) when compared with the high water period (28.7 kg). Species turnover was high, species composition changed especially between 2004 and 2005. Related to stability the fish assemblages were highly variable in the Xiborena island (coefficient of variation = 78.01%). The assemblage persistence during the five years of study (measured by Kendall's W) corroborates this observation – the assemblage experienced variations among the years. Xiborena island fish assemblages are highly influenced by the flood pulse, which despite being a periodic event is also under influence of stochastic events (such as more pronounced dry or wet periods), affecting the fish assemblages in an unpredictable way. / Nas planícies de inundação da região amazônica, uma grande porção das assembléias de peixes utiliza os bancos de macrófitas aquáticas como área de alimentação, reprodução, refúgio, berçário, e como meio dispersor. A intensidade e a variação do nível das águas influenciam consideravelmente na composição, riqueza e abundância das espécies em certas localidades. Foram analisados dados das assembléias de peixes de bancos de macrófitas da ilha do Xiborena durante os anos 2003-2007 com o intuito de compreender como as assembléias respondem às variações hidrológicas em escalas temporais inter e intra-anuais. Durante estes cinco anos foram capturados 40.302 exemplares de peixes de 197 espécies, sendo que os Characiformes compreenderam 51,77% dos indivíduos com 102 espécies. A biomassa total foi 58,37 kg, com os Characiformes representando 61,89% deste total. A espécie mais abundante foi Moenkhausia lepidura com 8.735 indivíduos e a espécie com maior biomassa foi Schizodon fasciatus (6,26 kg). Houve diferença significativa quanto à riqueza de espécies entre os períodos de águas altas (179 spp.) e águas baixas (131 spp.), porém as composições não foram significativamente diferentes (p= 0,16). Os valores de abundância total entre águas altas e baixas indicaram diferenças significativas (15.740 e 24.562 indivíduos respectivamente) (p= 0,0049) (variação intra-anual). Os valores de biomassa total no período de águas baixas foram maiores (29,6 kg) do que no período de águas altas (28,7 kg). A taxa de substituição de espécies (Turnover) foi alta, a composição das assembléias de peixes mudou especialmente entre os anos 2004 e 2005. Quanto à estabilidade, as assembléias de peixes na ilha do Xiborena foram altamente variáveis (coeficiente de variação= 78,01 %). A persistência das assembléias durante os cinco anos de estudos, medida pelo valor W de Kendall, corrobora esta observação as assembléias sofreram variações ao longo dos anos. As assembléias de peixes da ilha do Xiborena são fortemente influenciadas pelo pulso de inundação, que apesar de ser um evento cíclico também está sob efeito de eventos estocásticos, tais como secas e/ou cheias mais pronunciadas, influenciando-as de maneira não previsível.

As macrófitas desempenham um papel de extrema relevância em ambientes aquáticos, pois acumulam elementos metálicos e podem ser utilizadas para biomonitoramento desses ecossistemas, principalmente quando se trata de um importante reservatório para abastecimento público de água, assim como o Reservatório Guarapiranga. Neste estudo, foram avaliados os teores dos elementos potencialmente tóxicos As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn e outros elementos de interesse, em amostras de quatro espécies de macrófitas flutuantes (E. crassipes, P. stratiotes, S. herzogii e S. molesta), e nos compartimentos ambientais sedimentos e água. Foram coletadas amostras de macrófitas, sedimentos e água, em três pontos ao longo do Reservatório Guarapiranga em duas campanhas de coleta realizadas nas épocas chuvosa (março) e seca (setembro), em três semanas consecutivas para cada época de coleta, com o objetivo de avaliar a extensão da contaminação por elementos metálicos neste ecossistema. Para tal, foram aplicadas as seguintes técnicas analíticas: INAA, GF AAS, Análise Direta de Mercúrio, ICP OES e ICP MS para as análises das macrófitas e as técnicas ICP OES e CV AAS para as análises de água e sedimentos. Os resultados dos elementos tóxicos determinados nas macrófitas apresentaram valores acima dos valores de referência para plantas vasculares aquáticas para a maioria dos elementos, especialmente para o Cu, que apresentou teores extremamente elevados (10 a 802 mg kg-1), em especial no ponto P-03, onde foram encontradas as concentrações mais elevadas deste metal. A ANOVA mostrou diferenças estatisticamente significativas entre as concentrações nos locais de coleta, para a maioria dos elementos, porém não indicou diferenças estatisticamente significativas em relação ao acúmulo desses elementos entre as espécies de macrófitas flutuantes, em ambas as épocas (chuvosa e seca). Os teores dos elementos tóxicos determinados nas amostras de água mostraram-se abaixo dos limites de quantificação das técnicas analíticas aplicadas. No entanto, a avaliação das concentrações desses elementos nas amostras de sedimentos revelou valores que ultrapassaram os valores de TEL (Threshold Effect Level) para a maioria dos elementos analisados e os altos teores de Cu (32 a 4567 mg kg-1) ultrapassaram o valor de PEL (Probable Effect Level), especialmente no ponto P-03. O índice de geoacumulação demonstrou sedimentos de moderadamente a muito poluídos por Zn e de moderadamente a altamente poluídos por Cu. A contaminação de cobre no reservatório é explicada pela frequente aplicação deste metal na forma de sulfato de cobre, como algicida, em especial no ponto de coleta (P-03) que está localizado próximo ao local onde a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) realiza a captação de água no reservatório. A comparação entre os teores dos elementos As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn analisados nas amostras de sedimentos e macrófitas apresentou uma correlação positiva, indicando a bioacumulação desses elementos pelas macrófitas. Os resultados podem indicar potencial risco da qualidade da água no reservatório. / Macrophytes play a relevant role in aquatic environments since they may accumulate metallic elements and can be an important tool for bioaccumulation studies, especially concerning an important and strategic water supply as Guarapiranga Reservoir. In this study, the contents of the potentially toxic elements As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, and other elements of interest, were determined in samples of four species of macrophytes (E. crassipes, P. stratiotes, S. herzogii e S. molesta), sediments and water samples, aiming to assess metallic elements contamination. Samples were collected at three sites of the Guarapiranga Reservoir, in two sampling campaigns on wet (March) and dry (September) seasons, in three consecutive weeks for each season. The analytical techniques employed were: INAA, GF AAS, Mercury Direct Analysis, ICP OES and ICP MS, for macrophyte analysis, and ICP OES and CV AAS for sediment and water analysis. Toxic element concentration results in macrophytes presented higher values than reference values for aquatic plants for most elements, mainly for Cu, which presented extremely high values (10 to 802 mg kg-1), especially at site P-03, where the highest contents were observed. ANOVA showed significant differences among sampling sites. However, there were no significant statistical differences in the accumulation of the analyzed elements among the macrophyte species for both season campaigns (wet and dry). The toxic elements content in water samples were below the quantification limits of the analytical techniques applied. Nevertheless, the level of the toxic elements analyzed in sediment samples exceeded TEL values (Threshold Effect Level) for most elements. Besides, Cu presented high concentrations (32 a 4567 mg kg-1) that surpassed PEL value (Probable Effect Level), especially at site P-03. The geoaccumulation index indicated sediments moderate to highly polluted by Zn and moderate to extremely polluted by Cu. The contamination by Cu in the reservoir is explained by the frequent use of this metal as algicide (copper sulphate), especially at the site (P-03) located near the State Company of Water Supply (SABESP) catchment point. The results obtained for As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn in the sediment samples were compared to the results obtained for the macrophyte samples, and a positive correlation was obtained, indicating bioaccumulation of these elements in aquatic macrophytes. These results may indicate potential risk of the reservoir water quality.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Eduardo Zacarkim.pdf: 1740959 bytes, checksum: 9a3d103ef7901556f85a74ee94d57e40 (MD5) Previous issue date: 2006-09-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Water contamination with heavy metals is a very important problem in the current world. Occurrence of toxic metals in pond and river water affects the lives of local people that depend upon these water sources for their daily requirements. Chromium is one of the toxic heavy metals, which is released into environment in effluents generated from tanneries and other industries. Conventional chemical methods for removal of toxic metals are ineffective when levels of metals in wastewaters are very low (between 10 - 100 ppm). Therefore, use of low cost, natural resources for removal of metal is being preferred over other conventional methods. Many plants have been known to accumulate heavy metals and other nutrients from contaminated waters and can be exploited for polishing of wastewaters. Aquatic macrophytes have been used during the last two decades for water metal removal competing with other secondary treatments, being the principal mechanism for metal uptake adsorption trough roots. As an alternative method, constructed wetlands have emerged as a viable option for addressing a wide range of water quality problems, especially in treating wastewater effluent. In tropical and subtropical regions, because of its abundance and the large biomass produced, the water hyacinth (Eichhornia crassipes) has been studied especially for this purpose. The main objective of the present study was to evaluate two constructed wetland in greenhouse for treating of tannery wastewater effluent, using two autochthonous floating macrophytes Eicchornia crassipes and Salvinia auriculata in order to remediate the contaminated industrial effluent, under natural conditions. The amount of wastewater generated by a tannery industry is ranged 30-50 L per kg of processed animal skins. Around of 10% of all wastewater effluent correspond to initial stage of animal skin processing into leather and 90% corresponding to intermediate and final process such as washing, neutralization and tinged. This work was performed at a 48-m2 greenhouse constructed in the Toledo Campus of the West Paraná State University, using wastewater effluents from a Tannery industry located in Toledo County. The experiences were carried out for three different hydraulic removal time: 4, 6 and 8 days. At each collection time, physic-chemical parameters such as Oxygen Chemical Demand (OCD), Inorganic Phosphorus and Total Kjeldahl Nitrogen (TKN), pH, Dissolved Oxygen (DO) were determined according to chemical standard methods, and Chromium, Sulfur, Aluminium and Iron total concentrations were calculated by PIXE technique. The second wastewater treatment wetland system working with aquatics plants Salvinia was excluded of these experiences due to tannery wastewaters were along the time in presence of different concentrations of contaminants, showing non-reliable results. Also, tannery wastewaters have shown very high concentrations of sulfur. In such conditions, salvinia species started showing toxicity symptoms and began to develop necrosis. On the other hand, the first wetland system working with the water hyacinth showed high contaminants removal percentages for all evaluated parameters / A quantidade de águas residuárias produzidas por um curtume variam entre 30-50L por quilograma de pele processada. Do total dos efluentes, cerca de 10% correspondem ao estágio inicial de fabricação do couro e o restante remanescente corresponde ? s demais etapas do processo como a neutralização, tintura, lavagem, etc. O uso de wetlands como alternativa no processo de tratamento de águas residuais vem sendo empregado como alternativa, visto a tecnologia e manejo simples e de baixo custo em relação a outros sistemas convencionais que, por apresentarem sistemas sofisticados de tratamento, proporcionam custos elevados. Visto ? problemática ambiental causada pela industria do couro, o presente trabalho avaliou um sistema wetland construído com macrófitas aquáticas flutuantes no pós-tratamento de efluente de um curtume de acabamento. A pesquisa foi realizada entre os dias 09/02 a 05/05/2006 na UNIOESTE/ Campus de Toledo, utilizando efluente proveniente de um curtume de acabamento de couro localizado no município de Toledo - PR, onde a matéria prima é o couro wet-blue. O estudo foi baseado em dois sistemas: um utilizando-se a macrófita Eicchornia crassipes e outro a macrófita Salvinia sp. Os parâmetros avaliados foram: DQO, Nitrogênio Total Kjeldahl NTK, Fosfato Total, pH, O2 Dissolvido, e os íons (Cr, S, Al e Fe). O sistema II, operado com a macrófita Salvinia sp., apresentou problemas em relação a concetração de nutrientes fornecidos pelo efluente do curtume optando-se em operar somente com o Sistema I, onde foram avaliados 3 tempos de detenção hidráulicas (4, 6 e 8 dias). O Sistema I apresentou reduções de 73,41% a 79,91% de DQO, 48,94% a 83,51% de Fósforo total, 59,24% a 67,93% de Nitrogênio total, 73,6% a 87,7% Cromo, 26,5% a 52% de Enxofre, 60 a 78% para o Ferro e 58,5% a 80,4% para o Alumínio. O principal limitante do sistema e o provável responsável pela morte das plantas no sistema II foi o Enxofre. De modo geral, o TDH de 6 dias foi o que apresentou melhores resultados em porcentagens de remoção. O sistema resultados promissores em termos de remoção a baixo custo operacional

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-08-18T19:11:56Z No. of bitstreams: 1 Viviane Manozzo 2016.pdf: 3333567 bytes, checksum: ebe7b9726675839238cfd3ee3c4ed3ca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T19:11:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Viviane Manozzo 2016.pdf: 3333567 bytes, checksum: ebe7b9726675839238cfd3ee3c4ed3ca (MD5) Previous issue date: 2016-08-29 / The whole world is experiencing an energy crisis, though a lot of potential is wasted because it is necessary to develop technologies for the utilization of biomass as a raw material capable of producing energy. Municipal waste, wood waste, agricultural crop residues, plants and algae, breeding animal waste, food processing and organic waste are considered the main sources of production and biomass and boost research in the energy sector in search responses to the crises faced. The objective of this study was to obtain experimental data of thermal decomposition of biomass Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes to determine the kinetic parameters through the pyrolysis process. Thus, laboratory studies were conducted in order to determine the chemical and physical properties: particle size, moisture, volatile matter, ash, cellulose, lignin and superior calorific value (PCS), to obtain the thermal decomposition curve by thermogravimetric analysis for biomasses studied ; and determine the kinetic parameters during pyrolysis of biomass decomposition methods using non-isothermal differential. The thermogravimetric analysis was performed under an inert nitrogen atmosphere at temperatures ranging from 60ºC to 990ºC for four heating rates of 5, 10, 15 and 20 °C / min. Results as 10.83 MJ / kg and 12, 96 MJ / kg were found for PCS of biomasses Pistia stratiotes and Eichhornia crassipes respectively. The determination of the kinetic parameters we used the methods: Flyn Wall Osawa, Kissinger and Friedman. The mass loss of biomass Pistia stratiots presented in the temperature range 244-823 ° C. The Eichhornia crassipes in the range 241-991°C. To Pistia stratiotes the activation energy calculated by the FWO method foinde 178.60 kJ / mol - 332.79 kJ / mol. Kissinger 155.89 kJ / mol. Friedman in the range of 153.75 kJ / mol - 369.09 kJ / mol. For Eichhornia crassipes the activation energy calculated by the method presented FWO in the range of 156.59 kJ / mol - 531 80 kJ / mol. Kissinger 130.46 kJ / mol. Friedman in the range of 156.53 kJ / mol - 349.47 kJ / mol. The results obtained were of the same order of magnitude. The kinetic data confirm that the molecular structures are represented by different mechanisms thermal decomposition reaction rate and the decomposition rate with the temperature in the pyrolysis showing that this technique is a powerful tool for transforming biomass into products which contribute to generation of energy. / O mundo todo vive uma crise energética, no entanto um grande potencial é desperdiçado, pois é preciso que se desenvolvam tecnologias para o aproveitamento de biomassas como matéria prima capaz de produzir energia. Os resíduos urbanos, restos de madeira, resíduos de culturas agrícolas, plantas e algas, resíduos de criadouros de animais, de processamento de alimentos e de resíduos orgânicos se apresentam como as principais fontes de produção e biomassa e impulsionam as pesquisas no setor energético em busca de respostas para as crises enfrentadas. Assim, o objetivo deste estudo foi obter dados experimentais de decomposição térmica das biomassas Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes visando determinar os parâmetros cinéticos por meio do processo de pirólise. Desta forma, estudo laboratoriais foram desenvolvidos visando determinar as propriedades químicas e físicas: granulometria, umidade, material volátil, cinzas, celulose, lignina e poder calorífico superior (PCS), obter as curvas de decomposição térmica através de análises termogravimétricas para as biomassas em estudo; e determinar os parâmetros cinéticos durante a pirólise de decomposição das biomassas utilizando métodos não isotérmicos diferenciais. A termogravimetria foi realizada em atmosfera inerte de nitrogênio, com temperaturas variando de 60ºC a 990ºC, para quatro taxas de aquecimento: 5, 10, 15 e 20ºC / min. Resultados como 10,83 MJ/kg e 12, 96 MJ/kg foram encontradas para o PCS das biomassas Pistia stratiotes e Eichhornia crassipes respectivamente. A determinação dos parâmetros cinéticos utilizou–se dos métodos: Flyn Wall Osawa, Kissinger e o Friedman. A perda de massa da biomassa Pistia stratiotes apresentou na faixa de temperatura de 244 – 823 °C. A Eichhornia crassipes na faixa de 241 – 991 °C. Para Pistia stratiotes a energia de ativação calculada pelo método FWO foi de 178,60 kJ / mol – 332,79 kJ / mol. Por Kissinger 155,89 kJ / mol. Por Friedman na faixa de 153,75 KJ / mol – 369,09 kJ / mol. Para Eichhornia crassipes a energia de ativação calculada pelo método FWO apresentou na faixa de 156,59 kJ / mol – 531, 80 kJ / mol. Por Kissinger 130,46 kJ / mol. Por Friedman na faixa de 156,53 kJ / mol – 349,47 kJ / mol. Os resultados obtidos foram da mesma ordem de grandeza. Os dados cinéticos obtidos confirmam que as estruturas moleculares são representadas por diferentes mecanismos de decomposição térmica, taxas de reação e taxa de decomposição com a temperatura no processo de pirólise comprovando que a técnica é uma poderosa ferramenta para transformar biomassas em produtos que contribuem para geração de energia.

A presença de macrófitas em reservatórios possui tanto aspectos positivos como negativos para os ecossistemas aquáticos tornando-se, assim, essencial o estudo dessa comunidade para o adequado manejo dos recursos hídricos. O principal objetivo do presente estudo foi verificar a variação sazonal das características limnológicas do reservatório Itupararanga-SP e relacioná-las com a variação da biomassa de macrófitas e com a taxa de decomposição dessas plantas. Sendo assim, selecionaram-se quatro braços no reservatório, com presença relevante de macrófitas. Amostras de água e sedimento foram coletadas sazonalmente e analisadas. Nos mesmos períodos as plantas foram amostradas e a biomassa determinada. Avaliou-se ainda, a decomposição in situ e em laboratório de duas espécies (Polygonum lapathifolium e Eichhornia azurea) com o intuito de comparar as taxas de decomposição sob condições naturais e controladas. Empregou-se um modelo cinético para obtenção dos coeficientes de decaimento de massa. Os resultados obtidos foram analisados estatisticamente através do teste ANOVA e Análise de Correspondência Canônica (CCA). As análises limnológicas revelaram a formação de um gradiente espaço-temporal no reservatório que provavelmente influenciou a distribuição e o desenvolvimento da biomassa nas diferentes estações de amostragem. Verificou-se que Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes foram influenciadas pela concentração de nutrientes. A CCA evidenciou a relação entre Polygonum lapathifolium, pH, oxigênio dissolvido, matéria orgânica e nutrientes no sedimento, enquanto Eichhornia azurea e Myriophyllum aquaticum foram influenciados, de forma diferente, por compostos inorgânicos. O processo de decomposição foi mais rápido em condições naturais, tanto para E. azurea como para P. lapathifolium, com maior mineralização da matéria orgânica particulada e refratária. Sob condições controladas, o decaimento da matéria orgânica dissolvida foi mais lento em temperaturas mais baixas e o coeficiente Q10 indicou que o incremento da temperatura interferiu no decaimento de massa. Esse fato ficou mais evidente nos resultados obtidos para E. azurea. A decomposição revelou elevada quantidade de matéria orgânica refratária em ambas as espécies, as quais contribuem ao aporte de carbono com, aproximadamente 200g de carbono de refratário. / The occurrence of aquatic macrophytes in reservoirs plays positive and negative effects to aquatic ecosystems, therefore the study of macrophyte community is essential to the aquatic resources management. This study aimed to evaluate the seasonal variation of limnological conditions of Itupararanga Reservoir, Sao Paulo State, to associate them with macrophyte biomass and with the decomposition rates of the plants. So four arms in the reservoir, where the presence of macrophytes was relevant, were selected to perform this study. Water and sediment along with macrophytes were sampled in different seasons and analyzed. Decomposition experiments of two macrophyte species (Polygonum lapathifolium and Eichhornia azurea) were carried out in situ and in laboratory conditions in order to compare the decomposition rates in different conditions. A kinetic model was adopted to explain the organic matter decay. The results were statistically analyzed with ANOVA and Canonical Correspondence Analyses (CCA). The limnological results showed a spatial and temporal variation which probably influenced the distribution and development of macrophyte biomass. The nutrient concentration influenced Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes. Moreover the CCA showed a relationship among Polygonum lapathifolium, pH, dissolved oxygen, sediment organic matter and sediment nutrients, while Eichhornia azurea and Myriophyllum aquaticum were associated in different way with inorganic compounds. The decomposition process was faster in natural conditions with high mineralization coefficient for both E. azurea and P. lapathifolium. Under laboratory conditions the dissolved organic matter decay was slower for low temperatures and Q10 coefficient showed the temperature interference in the mass breakdown mainly for E. azurea assay. Both species have high refractory contents, which contributes, approximately, with 200g of refractory carbon.