Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2018-10-01T14:15:53Z No. of bitstreams: 2 Gabrielle_ Jorge_ de_Melo.pdf: 13456496 bytes, checksum: a90317641899c1b7ad2615d20cece8a6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T14:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Gabrielle_ Jorge_ de_Melo.pdf: 13456496 bytes, checksum: a90317641899c1b7ad2615d20cece8a6 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-05-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Despite the large volume of knowledge available on Coleoptera, Scirtidae is a family that still lacks taxonomic, biological and ecological studies. The objectives of this work were to obtain taxonomic and biological information on immatures and adults of Scirtidae, in the state of Amazonas. Three genera of this family (Contacyphon Gozis, Ora Clark and Scirtes Illiger) were recorded for the first time in the brazilian Amazon, and three species: Ora bivittata Pic, 1922, Ora depressa (Fabricuis, 1801) and Ora semibrunnea Pic, 1922. In addition, nine morphotypes (eight from Scirtes and one from Contacyphon) were identified, it was not possible to identify the species or to determine if these morphotypes represent new species for Science because the descriptions of the species are incomplete and because it is impossible to examine the species types of these genera. All morphotypes were described and, for the majority, larvae were associated with adults by breeding under laboratory conditions. Biological and habitat information of each species / morphotype were obtained; lasvas were collected in streams and temporary pools (associated with foliage), lakes (associated with macrophytes, submerged trunks and kinon) and phytotelmatas (bromeliads, wild-banana, bracts and fallen palm leaves). Information on the geographical distribution of the species was presented and maps of distribution of the species / morphotypes in the state of Amazonas were elaborated. Larva and pupae of O. semibrunnea were first described and biological information about this species with the first aquatic pupa record in the genus were presented. / Apesar do grande volume de conhecimento disponível sobre Coleoptera, Scirtidae ainda é uma família que carece de estudos taxonômicos, biológicos e ecológicos. Os objetivos deste trabalho foram obter informações taxonômicas e biológicas sobre imaturos e adultos de Scirtidae, no estado do Amazonas. Foram registrados pela primeira vez na Amazônia brasileira, três gêneros dessa família (Contacyphon Gozis, Ora Clark e Scirtes Illiger) e três espécies: Ora bivittata Pic, 1922, Ora depressa (Fabricuis, 1801) e Ora semibrunnea Pic, 1922. Adicionalmente, nove morfótipos (oito de Scirtes e um de Contacyphon) foram identificados, não foi possível identificar as espécies ou determinar se esses morfótipos representam novas espécies para a ciência pelo fato das descrições das espécies serem incompletas e pela impossibilidade de examinar os tipos de espécies desses gêneros. Todos os morfótipos foram descritos e, para a maioria, larva foi associada aos adultos por meio de criação em condições de laboratório. Informações biológicas e sobre o habitat de cada espécie/morfótipo foram obtidas; lasvas foram coletadas em igarapés e poças temporárias (associdas ao folhiço), lagos (associadas à macrófitas, troncos submersos e kínon) e fitotelmatas (bromélias, bananeiras-bravas-do-mato, brácteas e folhas de palmeira caídas). Informações sobre a distribuição geográfica das espécies foram apresentadas e mapas de distribuição das espécies/morfótipos no estado do Amazonas foram elaborados. Larva e pupa de O. semibrunnea foram descritas pela primeira vez e, informações biológicas sobre essa espécie, com o primeiro registro de pupa aquática no gênero, foram apresentadas.

O presente trabalho estima a taxa de evapotranspiração diária (ET) da macrófita aquática Zizaniopsis Bonariensis através do emprego de tanques enterrados, para as condições climáticas da região de Porto Alegre (RS), num experimento conduzido desde julho/2004 até março/2005. Foram empregados três tanques, um tanque com vegetação (CCV), um tanque sem vegetação (CSV), e um tanque classe A (TCA), junto com uma estação meteorológica automática, sensores transmissores de pressão e sondas de temperatura por imersão. A taxa média diária de ET, no período avaliado, para Zizaniopsis Bonariensis (CCV) é de 5,2 mm.dia-1. Além disso, foram registradas para esta macrófita, taxas médias diárias de ET de 1,7, 5,7 e 6,2 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Por outro lado, a taxa média diária de evaporação (E) para a CSV foi de 3,1 mm.dia-1 para o período inteiro, enquanto foi de 1,8, 3,5 e 3,4 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Com relação a taxa média diária de E, registrada no TCA, para o periodo da pesquisa, se obteve um valor de 3,8 mm.dia-1. Para as estações de inverno, primavera e verão, foram obtidos valores de 1,8, 3,7 e 4,6 mm.dia-1, respectivamente. Enquanto o TCA e a CSV consomem quantidades de água semelhantes, a CCV consome mais água. A instalação conjunta do TCA permitiu estabelecer razões de ET/E para esta pesquisa. Para o período completo, a razão foi de 1,37, enquanto para as estações de inverno, primavera e verão foi de 0,95, 1,52 e 1,36, respectivamente. A partir do modelo de regressão linear simples proposto, entre variáveis meteorológicas e consumos de água medidos, se observa que a radiação solar recebida é a variável que melhor representa os fenômenos de evaporação e de evapotranspiração (R2 = 0,54 para CCV, R2 = 0,61 para TCA, R2 = 0,45 para CSV). Empregando o modelo de regressão linear múltipla, com até quatro variáveis, entre consumos de água medida e variáveis meteorológicas os coeficientes de determinação são incrementados (R2 = 0,72 para CCV, R2 = 0,78 para TCA, R2 = 0,60 para CSV). Da aplicação das fórmulas clássicas de ET, as equações que apresentam os melhores resultados são: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), e Penman 1966 (R2 = 0,67); ou seja, expressões com base no método de combinação e na radiação solar. Finalmente, a aplicação ao Banhado do Taim de um modelo simplificado de balanço de volume, aqui desenvolvido (que utiliza a taxa de ET estimada no experimento), fornece resultados satisfatórios da tendência de níveis de água para longos períodos, quando é confrontado com os resultados de um modelo hidrodinâmico. / This work estimates daily evapotranspiration rates (ET) from the aquatic macrophyte Zizaniopsis Bonariensis through the use of tanks, in climatic conditions of the region of Porto Alegre city (RS), in an experiment led from july/2004 to march/2005. We used three tanks, one tank with vegetation (CCV), a tank without vegetation (CSV), and a standard class A pan (TCA), an automatic weather station, pressure transmitters and immersion temperature probes. The mean daily measured ET rate, during the period evaluated, of Zizaniopsis Bonariensis (CCV) was 5,2 mm.day-1. In addition, we measured for this macrophyte, mean daily ET rates of 1,7, 5,7 and 6,2 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. Moreover, the mean daily evaporation (E) rate for CSV was 3,1 mm.day-1 for the entire period, while it was 1,8, 3,5 and 3,4 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. With respect to mean daily E rate recorded in TCA for the research period, was obtained a value of 3,8 mm.day-1. For winter, spring and summer, we obtained values of 1,8, 3,7 and 4,6 mm.day-1, respectively. While the TCA and CSV consume similar amounts of water, the CCV consumes more amount of water. The installation of TCA allowed to calculate ET/E ratios this research. For the entire period, the ratio was 1,37, while for winter, spring and summer were 0,95, 1,52 and 1,36, respectively. From the simple linear regression model proposed between meteorological variables and measured water consumption rates, the received solar radiation is the variable that best represents the phenomena of evaporation and evapotranspiration (R2 = 0,54 for CCV, R2 = 0,61 for TCA, R2 = 0,45 for CSV). Employing multiple linear regression model, with up to four variables between water consumption rates and meteorological variables measured, the coefficients of determination increased (R2 = 0,72 for CCV, R2 = 0,78 for TCA, R2 = 0,60 for CSV). Applying the classical formulae of ET, the equations that show the best results are: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), and Penman 1966 (R2 = 0,67), expressions based on the combination method and solar radiation. Finally, the application of a developed simple water budget model in the Taim wetland (using the ET rate estimated in the experiment), provides satisfactory results of the trend of water levels for long periods when it is confronted with the results of a hydrodynamic model.

O presente trabalho estima a taxa de evapotranspiração diária (ET) da macrófita aquática Zizaniopsis Bonariensis através do emprego de tanques enterrados, para as condições climáticas da região de Porto Alegre (RS), num experimento conduzido desde julho/2004 até março/2005. Foram empregados três tanques, um tanque com vegetação (CCV), um tanque sem vegetação (CSV), e um tanque classe A (TCA), junto com uma estação meteorológica automática, sensores transmissores de pressão e sondas de temperatura por imersão. A taxa média diária de ET, no período avaliado, para Zizaniopsis Bonariensis (CCV) é de 5,2 mm.dia-1. Além disso, foram registradas para esta macrófita, taxas médias diárias de ET de 1,7, 5,7 e 6,2 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Por outro lado, a taxa média diária de evaporação (E) para a CSV foi de 3,1 mm.dia-1 para o período inteiro, enquanto foi de 1,8, 3,5 e 3,4 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Com relação a taxa média diária de E, registrada no TCA, para o periodo da pesquisa, se obteve um valor de 3,8 mm.dia-1. Para as estações de inverno, primavera e verão, foram obtidos valores de 1,8, 3,7 e 4,6 mm.dia-1, respectivamente. Enquanto o TCA e a CSV consomem quantidades de água semelhantes, a CCV consome mais água. A instalação conjunta do TCA permitiu estabelecer razões de ET/E para esta pesquisa. Para o período completo, a razão foi de 1,37, enquanto para as estações de inverno, primavera e verão foi de 0,95, 1,52 e 1,36, respectivamente. A partir do modelo de regressão linear simples proposto, entre variáveis meteorológicas e consumos de água medidos, se observa que a radiação solar recebida é a variável que melhor representa os fenômenos de evaporação e de evapotranspiração (R2 = 0,54 para CCV, R2 = 0,61 para TCA, R2 = 0,45 para CSV). Empregando o modelo de regressão linear múltipla, com até quatro variáveis, entre consumos de água medida e variáveis meteorológicas os coeficientes de determinação são incrementados (R2 = 0,72 para CCV, R2 = 0,78 para TCA, R2 = 0,60 para CSV). Da aplicação das fórmulas clássicas de ET, as equações que apresentam os melhores resultados são: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), e Penman 1966 (R2 = 0,67); ou seja, expressões com base no método de combinação e na radiação solar. Finalmente, a aplicação ao Banhado do Taim de um modelo simplificado de balanço de volume, aqui desenvolvido (que utiliza a taxa de ET estimada no experimento), fornece resultados satisfatórios da tendência de níveis de água para longos períodos, quando é confrontado com os resultados de um modelo hidrodinâmico. / This work estimates daily evapotranspiration rates (ET) from the aquatic macrophyte Zizaniopsis Bonariensis through the use of tanks, in climatic conditions of the region of Porto Alegre city (RS), in an experiment led from july/2004 to march/2005. We used three tanks, one tank with vegetation (CCV), a tank without vegetation (CSV), and a standard class A pan (TCA), an automatic weather station, pressure transmitters and immersion temperature probes. The mean daily measured ET rate, during the period evaluated, of Zizaniopsis Bonariensis (CCV) was 5,2 mm.day-1. In addition, we measured for this macrophyte, mean daily ET rates of 1,7, 5,7 and 6,2 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. Moreover, the mean daily evaporation (E) rate for CSV was 3,1 mm.day-1 for the entire period, while it was 1,8, 3,5 and 3,4 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. With respect to mean daily E rate recorded in TCA for the research period, was obtained a value of 3,8 mm.day-1. For winter, spring and summer, we obtained values of 1,8, 3,7 and 4,6 mm.day-1, respectively. While the TCA and CSV consume similar amounts of water, the CCV consumes more amount of water. The installation of TCA allowed to calculate ET/E ratios this research. For the entire period, the ratio was 1,37, while for winter, spring and summer were 0,95, 1,52 and 1,36, respectively. From the simple linear regression model proposed between meteorological variables and measured water consumption rates, the received solar radiation is the variable that best represents the phenomena of evaporation and evapotranspiration (R2 = 0,54 for CCV, R2 = 0,61 for TCA, R2 = 0,45 for CSV). Employing multiple linear regression model, with up to four variables between water consumption rates and meteorological variables measured, the coefficients of determination increased (R2 = 0,72 for CCV, R2 = 0,78 for TCA, R2 = 0,60 for CSV). Applying the classical formulae of ET, the equations that show the best results are: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), and Penman 1966 (R2 = 0,67), expressions based on the combination method and solar radiation. Finally, the application of a developed simple water budget model in the Taim wetland (using the ET rate estimated in the experiment), provides satisfactory results of the trend of water levels for long periods when it is confronted with the results of a hydrodynamic model.

O presente trabalho estima a taxa de evapotranspiração diária (ET) da macrófita aquática Zizaniopsis Bonariensis através do emprego de tanques enterrados, para as condições climáticas da região de Porto Alegre (RS), num experimento conduzido desde julho/2004 até março/2005. Foram empregados três tanques, um tanque com vegetação (CCV), um tanque sem vegetação (CSV), e um tanque classe A (TCA), junto com uma estação meteorológica automática, sensores transmissores de pressão e sondas de temperatura por imersão. A taxa média diária de ET, no período avaliado, para Zizaniopsis Bonariensis (CCV) é de 5,2 mm.dia-1. Além disso, foram registradas para esta macrófita, taxas médias diárias de ET de 1,7, 5,7 e 6,2 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Por outro lado, a taxa média diária de evaporação (E) para a CSV foi de 3,1 mm.dia-1 para o período inteiro, enquanto foi de 1,8, 3,5 e 3,4 mm.dia-1 para as estações de inverno, primavera e verão, respectivamente. Com relação a taxa média diária de E, registrada no TCA, para o periodo da pesquisa, se obteve um valor de 3,8 mm.dia-1. Para as estações de inverno, primavera e verão, foram obtidos valores de 1,8, 3,7 e 4,6 mm.dia-1, respectivamente. Enquanto o TCA e a CSV consomem quantidades de água semelhantes, a CCV consome mais água. A instalação conjunta do TCA permitiu estabelecer razões de ET/E para esta pesquisa. Para o período completo, a razão foi de 1,37, enquanto para as estações de inverno, primavera e verão foi de 0,95, 1,52 e 1,36, respectivamente. A partir do modelo de regressão linear simples proposto, entre variáveis meteorológicas e consumos de água medidos, se observa que a radiação solar recebida é a variável que melhor representa os fenômenos de evaporação e de evapotranspiração (R2 = 0,54 para CCV, R2 = 0,61 para TCA, R2 = 0,45 para CSV). Empregando o modelo de regressão linear múltipla, com até quatro variáveis, entre consumos de água medida e variáveis meteorológicas os coeficientes de determinação são incrementados (R2 = 0,72 para CCV, R2 = 0,78 para TCA, R2 = 0,60 para CSV). Da aplicação das fórmulas clássicas de ET, as equações que apresentam os melhores resultados são: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), e Penman 1966 (R2 = 0,67); ou seja, expressões com base no método de combinação e na radiação solar. Finalmente, a aplicação ao Banhado do Taim de um modelo simplificado de balanço de volume, aqui desenvolvido (que utiliza a taxa de ET estimada no experimento), fornece resultados satisfatórios da tendência de níveis de água para longos períodos, quando é confrontado com os resultados de um modelo hidrodinâmico. / This work estimates daily evapotranspiration rates (ET) from the aquatic macrophyte Zizaniopsis Bonariensis through the use of tanks, in climatic conditions of the region of Porto Alegre city (RS), in an experiment led from july/2004 to march/2005. We used three tanks, one tank with vegetation (CCV), a tank without vegetation (CSV), and a standard class A pan (TCA), an automatic weather station, pressure transmitters and immersion temperature probes. The mean daily measured ET rate, during the period evaluated, of Zizaniopsis Bonariensis (CCV) was 5,2 mm.day-1. In addition, we measured for this macrophyte, mean daily ET rates of 1,7, 5,7 and 6,2 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. Moreover, the mean daily evaporation (E) rate for CSV was 3,1 mm.day-1 for the entire period, while it was 1,8, 3,5 and 3,4 mm.day-1 for winter, spring and summer, respectively. With respect to mean daily E rate recorded in TCA for the research period, was obtained a value of 3,8 mm.day-1. For winter, spring and summer, we obtained values of 1,8, 3,7 and 4,6 mm.day-1, respectively. While the TCA and CSV consume similar amounts of water, the CCV consumes more amount of water. The installation of TCA allowed to calculate ET/E ratios this research. For the entire period, the ratio was 1,37, while for winter, spring and summer were 0,95, 1,52 and 1,36, respectively. From the simple linear regression model proposed between meteorological variables and measured water consumption rates, the received solar radiation is the variable that best represents the phenomena of evaporation and evapotranspiration (R2 = 0,54 for CCV, R2 = 0,61 for TCA, R2 = 0,45 for CSV). Employing multiple linear regression model, with up to four variables between water consumption rates and meteorological variables measured, the coefficients of determination increased (R2 = 0,72 for CCV, R2 = 0,78 for TCA, R2 = 0,60 for CSV). Applying the classical formulae of ET, the equations that show the best results are: Priestley – Taylor (R2 = 0,67), Penman – Monteith (R2 = 0,69), Hicks – Hess (R2 = 0,67), DeBruin – Keijman (R2 = 0,67), Tanner – Pelton (R2 = 0,65), and Penman 1966 (R2 = 0,67), expressions based on the combination method and solar radiation. Finally, the application of a developed simple water budget model in the Taim wetland (using the ET rate estimated in the experiment), provides satisfactory results of the trend of water levels for long periods when it is confronted with the results of a hydrodynamic model.

Orientador: Jose Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-17T22:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kletecke_RojaneMagda_D.pdf: 8236051 bytes, checksum: e7dcc06debc54dd69978fbea9a36bf1f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente estudo trabalhou com leitos cultivados (LC) avaliando a capacidade de retenção exportação de nutrientes, nitrogênio e fósforo, a partir da poda das plantas. Os LC foram utilizados no pós-tratamento de efluentes de esgoto doméstico pós reatores anaeróbios compartimentados (RAC) utilizando plantas ornamentais: Hedychium coronarium; Heliconia psittacorum; Cyperus alternifolius e Colocasia esculenta. O monitoramento da água foi realizado a partir da avaliação da quantidade e qualidade. Os parâmetros para a avaliação da quantidade da água foram: volume, vazão, tempo de detenção hidráulica (TDH) e evaporação/evapotranspiração e para a qualidade da água foram: concentração, carga e eficiência de retenção para o fósforo total (PT), o nitrato (NO3-), o nitrogênio amoniacal (NH3) e a demanda química de oxigênio (DQO). Além da concentração de oxigênio dissolvido (OD), pH, condutividade elétrica (CE) e temperatura da água. O monitoramento da vegetação, foi realizada a partir do índice de área foliar (IAF), altura e densidade das plantas. A determinação da exportação dos nutrientes foi realizada após a poda com a pesagem total da biomassa verde e seca para cada LC e análise foliar. A vazão afluente dos LC variou de 0,9 a 1,0 m3/dia, resultando num TDH médio de 1,25 dias. A concentração afluente dos LC de PT, NO3-, NH3 e DQO foram em média 3,5 mg/L, 1,7 mg/L, 36,7 mg/L e 92,7 mg/L, respectivamente. A eficiência média de retenção para a massa de PT, NO3-, NH3 e DQO, entre os quatro LC foi de 6,4%, 18,3%, 6,4%, 26,1%, respectivamente. A remoção /exportação média de nutrientes entre todos os LC foi de 14,4g/m2 para o nitrogênio e de fósforo foi de 2,9g/m2. Dentre os parâmetros analisados para a eficiência de retenção e exportação de nutrientes o LC com Heliconia psittacorum mostrou-se mais eficiente. Concluiu-se que os LC vegetados com plantas ornamentais mostraram potencial favorável na complementação do tratamento de efluentes domésticos, em especial na retenção de nutrientes e matéria orgânica. A utilização das plantas ornamentais também contribuiu para a composição paisagística, transformando o local num "jardim alagado" / Abstract: This study evaluated the ability of constructed wetlands (CW) with ornamental plants to retain /export nutrients as nitrogen and phosphorus. The CW were used in the domestic sewage posttreatment effluent after anaerobic baffled reactor (ABR) using the macrophytes as Hedychium coronarium, Heliconia psittacorum, Cyperus alternifolius and Colocasia esculenta. The analysis methods consisted in monitoring water quantity and quality as well as vegetation indicators. Volume, flow, hydraulic retention time (HRT) and evapotranspiration were used as water quantity parameters. Concentration, charge and retention efficiency for total phosphorus (TP), the Nitrate (NO³-), the ammonia (NH³) and chemical oxygen demand (BOD) as well as the dissolved oxygen (DO), pH, electrical conductivity (EC) and water temperature were used as water quality indicators. Leaf area index (LAI), height and density of plants were used as vegetation indicators. The nutrients export was determined after the plants pruning using leaf analysis and the weigth of fresh and dry total biomass for each CW. The CW influent flow ranged from 0,9 to 1,0 m³/day, resulting in an average HRT of 1,25 days. The CW influent concentration of PT, NO³-, NH³ and COD were on average 3,5 mg/L, 1,7 mg/L, 36,7 mg/L and 92,7 mg/L, respectively. The average mass retention efficiency of PT, NO³-, NH³ and COD among the four CW was 6,4%, 18,3%, 6,4%, 26,1%, respectively. Average nutrient removal/export among all CW was 14,4 g/m² for nitrogen and 2,9 g/m² for phosphorus. The results showed that the Heliconia psittacorum CW was more efficient in the retention efficiency and nutrient export. The conclusion of this study is that CW vegetated with ornamental plants exhibit a good potential for wastewater treatment particularly the retention of nutrients and organic matter. Also the use of ornamental plants contributed to the landscape composition, turning the site into a "garden wetland" / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: José Teixeira Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T00:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_JulyenneMeneghetti_M.pdf: 7123166 bytes, checksum: da20e59802401636508451e97ba79194 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Leitos cultivados tem sido citados como um método alternativo de redução da concentração de alguns agrotóxicos e hormônios levemente hidrofóbicos, como o 17-?-etinilestradiol, que é um dos principais responsáveis pela causa da alteração no sistema endócrino de humanos e animais. Neste contexto, o presente projeto visou avaliar a eficiência da redução de pH, 17-?-etinilestradiol, oxigênio dissolvido (OD), cor aparente, turbidez, nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal (NH3), nitrito (NO2-), nitrato (NO3-), demanda química de oxigênio (DQO) e fósforo total (PT), utilizando-se três leitos tendo brita como meio suporte ¿ dois deles cultivados com a macrófita Eichhornia crassipes (aguapé), com 43 dias de diferença de cultivo entre eles, e outro leito sem cultivo apenas com a brita para controle e comparação dos resultados. A vazão de entrada nos leitos cultivados variou entre 312 e 1.059 L.dia-1, o TDH médio permaneceu entre 2 e 3 dias, as médias máximas de retenção da concentração de DQO, cor, turbidez, NTK, NH3 e PT pelos leitos foram 94,2%, 76,7%, 90,0%, 42,7%, 39,6% e 51,0%, respectivamente. A biomassa dos dois leitos cultivados com aguapé absorveram juntos, 163 g.kg-1 de nitrogênio e 47,2 g.kg-1 de fósforo, durante o período monitorado. Dentre os parâmetros de eficiência analisados o leito cultivado com Eichhornia crassipes com maior grau de desenvolvimento foi o mais eficiente na retenção da maioria dos parâmetros avaliados com nível 5% de significância. A metodologia adaptada para análise do hormônio 17-?-etinilestradiol por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à Detector de Arranjo de Diodos obteve limite de detecção de 1,26 µg.L-1, e limite de quantificação de 2,52 µg.L-1, porém as amostras analisadas ficaram abaixo do nível de detecção, não sendo possível a determinação das concentrações das amostras. Conclui-se que a macrófita Eichhornia crassipes fixada em meio suporte obteve retenções de nutrientes consideradas satisfatórias em tratamento de esgoto doméstico, e as informações obtidas por este trabalho poderão contribuir com a melhoria e desenvolvimento de novas tecnologias para retenção e métodos analíticos para quantificação de 17-?-etinilestradiol em águas residuárias, diminuindo o lançamento destes interferentes endócrinos nos corpos hídricos / Abstract: Constructed wetlands have been quoted as an alternative method for the removal of slightly hydrophobic pesticides and hormones, such as 17-?-ethinylestradiol, which is one of the main hormones responsible for humans and animals endocrine systems changes. In this context, this project tried to evaluate the reduction efficiency with regards to pH, 17-?-ethinylestradiol, dissolved oxygen (DO), apparent color, total Kjeldahl nitrogen (NTK), ammonia nitrogen (NH3), nitrite (NO2-), nitrate (NO3-), chemical oxygen demand (COD) total phosphorus (PT), using three constructed wetlands having gravel as support media ¿ two of them cultivated with Eichhornia crassipes (water hyacinth), with 43 growth days gap between, and another with gravel only for control and results comparison. The entrance flow rate in the constructed wetlands ranged between 312 to 1,059 L.dia-1, the average HRT stayed between 2 and 3 days, the maximum chemical oxygen demand retention averages, color, turbidity, NTK, ammonia nitrogen and total phosphorus by the constructed wetlands were 94,2%, 76,7%, 90,0%, 42,7%, 39,6% and 51,0%, respectively. The biomass of both water hyacinth constructed wetlands absorbed together 163 g.kg-1 of nitrogen and 47,2 g.kg-1 of phosphorous during the monitored period. Among the analyzed efficiency parameters, the constructed wetland cultivated with Eichhornia crassipes, also 43 days older, was the most efficient in the majority of the parameters evaluated at a 5%significance level. The suitable methodology for analyzing 17-?-ethinylestradiol by high efficiency liquid chromatography attached to a Diode Arrange Detector, had a detection limit of 1.26µg.L-1, and a quantification limit of 2.53 µg.L-1, but the analyzed samples stayed below the detection level, becoming impossible determine the samples¿ concentrations. The conclusion is that the macrophyte Eichhornia crassipes fixed in a support media had satisfactory nutrients retention from domestic sewage, and the obtained information by this work can contribute for an improvement and development of new technologies for retention and analytical methods for 17-?-ethinylestradiol wastewater quantification, decreasing the discharge of these endocrine disruptors in water bodies / Mestrado / Agua e Solo / Mestra em Engenharia

Orientador: Luiz Lonardoni Foloni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-22T22:50:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_EvandroLuizCorreade_D.pdf: 1935989 bytes, checksum: 8ed1c5f0a8eca62f3c6607c8f4bdf0b6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Visando avaliar o impacto ambiental do herbicida glifosato em ambiente aquático, escolheu-se estudar, em campo experimental controlado e fechado, o manejo do aguapé (Eichhornia crassipes), analisando parâmetros de qualidade de água e de resíduos de glifosato. Os experimentos foram conduzidos na área experimental do Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia (NUPAM), pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, campus de Botucatu (SP). No experimento utilizaram-se 20 reservatórios de fibra de cimento, sendo quatro para cada tratamento, com capacidade de armazenamento de 250 L, sem reposição da água evapotranspirada. Os tratamentos utilizados foram: T1 - Reservatórios sem a presença de plantas de aguapé e sem aplicação de glifosato; T2 - Reservatórios sem a presença de plantas de aguapé e com aplicação de glifosato (Dose 7,0 L ha-1); T3 - Reservatórios com a presença de plantas de aguapé e com aplicação de glifosato (Dose 7,0 L ha-1); T4 - Reservatórios com a presença de plantas de aguapé e sem aplicação de glifosato e T5 - Reservatórios com a presença de plantas de aguapé e com controle por congelamento (nitrogênio líquido). Para aplicação nos reservatórios, empregou-se equipamento de precisão a gás carbônico (CO2), proporcionando vazão a 200 L ha-1. As coletas das amostras de água e de plantas foram realizadas antes da aplicação, logo após a aplicação e nos 2º, 4º, 8º, 16º, 32º e 64º dias após a aplicação. As amostras de água foram submetidas às análises de qualidade (pH, turbidez, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido) e de resíduos (glifosato, AMPA e ácido chiquímico). Os resultados mostraram que o glifosato foi eficiente no controle do aguapé; que o uso do glifosato, aplicado diretamente na superfície da água ou sobre as plantas ou no controle do aguapé, não alterou significativamente os parâmetros de qualidade da água analisados; que os teores de resíduos de glifosato encontrados nas análises de água, nos reservatórios com ou sem a presença do aguapé, foram rapidamente degradadas ao longo do tempo. O modelo matemático de decaimento foi aplicado para descrever o decréscimo das concentrações e das cargas do glifosato. Esse modelo permitiu a estimativa da meia-vida do glifosato nos reservatórios entre 6 a 16 dias. Os resultados finais confirmam a hipótese de que o uso do herbicida glifosato no controle do aguapé (Eichhornia crassipes) em ambientes aquáticos fechados não apresenta impacto negativo na qualidade da água e/ou resíduos que impossibilitem o seu uso / Abstract: Seeking to evaluate the environmental impact of glyphosate in the aquatic environment, it was chosen to study in controlled and closed experimental field, the management of water hyacinth (Eichhornia crassipes), and analyzing parameters of water quality and residues of glyphosate. The experiments were conducted in the testing area of NUPAM at the UNESP Faculty of Agronomic Sciences, Botucatu (SP). In the experiment, 20 fiber cement tanks were used, four for each treatment, with storage capacity of 250 L, without replacement of the evapotranspirated water. The procedures for the experiment were: T1 - Tanks without water hyacinth and without glifosato application; T2 - Tanks without water hyacinth and with glyphosate application (dose - 7,0 L ha-1); T3 - Tanks with water hyacinth and with glyphosate application (dose - 7,0 L ha-1); T4 - Tanks with water hyacinth and without glyphosate application; T5 - Tanks with water hyacinth controlled by a freezing process. For application in the tanks, it was used carbon dioxide (CO2) precision equipment, providing an output of 200 L ha-1. Sample collections of water and plants were performed before the application, soon after application and on the 2nd, 4th, 8th, 16th, 32nd and 64th days after application. The samples were subjected to analyses of quality (pH, turbidity, electrical conductivity and dissolved oxygen) and residues (glyphosate, AMPA and shikimic acid). The results have shown the following: glyphosate was efficient to control the water hyacinth; the use of glyphosate, applied directly to the surface of the water or on plants or on water hyacinth control, did not significantly alter water quality parameters analyzed; the residues of glyphosate, AMPA and shikimic acid found in the analysis of water in the tanks, with or without the presence of water hyacinth, quickly degraded over time. The mathematical model of decay was applied to describe the decrease of the concentrations and loads of glyphosate. This model allowed the estimated half-life of glyphosate in the tanks between 6 to 16 days. The final results confirm the hypothesis that the use of glyphosate in the control of water hyacinth (Eichhornia crassipes) in closed aquatic environments has no negative impact on the quality of water and/or residues that prevent its use / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Terras úmidas são ecossistemas complexos, responsáveis pela conservação da vida de um grande número de seres vivos. Além do valor ecológico, as terras úmidas desempenham importantes funções como o fornecimento de água para abastecimento, manutenção das condições climáticas locais, melhoria da qualidade da água, redução de cheias, recarga de aqüíferos, entre outros. As flutuações da água e sua circulação são responsáveis pelas características de uma terra úmida, determinando o tipo e cobertura de vegetação que se desenvolve no local, além das espécies animais que estão ligadas diretamente à água ou à vegetação. Qualquer alteração no regime hidrológico, portanto, pode quebrar o equilíbrio existente nestes ecossistemas, trazendo profundas alterações aos mesmos. Particularmente em locais onde a agricultura irrigada é desenvolvida, essa ameaça é acentuada pelo uso da água para a irrigação. Nesse contexto, esta Tese apresenta uma metodologia para a determinação dos limites das flutuações aceitáveis do hidroperíodo de terras úmidas, de forma a permitir que usos compartilhados (ex. irrigação e conservação) sejam desenvolvidos sem que haja descaracterização do ecossistema. A conservação da biodiversidade foi avaliada por meio de índices de adequabilidade, desenvolvidos para indicadores biológicos específicos. Esses índices relacionam a qualidade ambiental e a condição hidrológica específica. Utilizando modelos desenvolvidos especialmente para este trabalho, esses índices foram combinados com diferentes cenários hidrológicos. Esse procedimento permitiu que, dentro de distintas áreas da terra úmida, fosse feita uma avaliação temporal e espacial da condição ambiental para os indicadores selecionados. Diferentes cenários de qualidade ambiental foram selecionados, permitindo a determinação de “curvas-guia”, que traduzem as necessidades hidrológicas de diferentes espécies. A metodologia desenvolvida foi aplicada ao Banhado do Taim/RS, que é um exemplo de terra úmida impactada há anos pelas atividades de irrigação desenvolvidas no seu entorno. Após a determinação das curvas-guia para esse local, foi utilizado um modelo de previsão hidrológica permitindo que, a priori, fossem definidas regras para a conservação da terra úmida (ex. máxima área que poderá ser irrigada em um ano específico). A metodologia apresentada permitiu definir critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossitema de terra úmida proporcionando benefícios mútuos. / Wetlands are complex ecosystems, responsibles for the preservation of a great number of living creatures. Besides their ecological value, wetlands play important roles like supplying water, maintenance of local climatic conditions, improving water quality, reducing floods and aquifers recharge. Water level fluctuation and its movement are responsible for the wetland characteristics, determining type and vegetation coverage developed in the place, and the animal species directly connected to water or vegetation. Therefore, any change in the hydrological regime can break the equilibrium existing in these ecosystems, bringing deep changes to it. In places where irrigated agriculture is developed this threat is especially accentuated by water abstraction. Within this context, this Thesis presents a methodology for determining the limits of acceptable wetland’s hydroperiod fluctuations, in order to allow that shared uses (ex. irrigation and conservation) could get along in the ecosystem. Biodiversity conservation was measured through the developed “suitability indexes” for specific biological indicators. These indexes relate environmental quality with hydrological specific conditions. The indexes were combined with hidrological trhough modeling specifically developed. This proceeding allows a temporal and spatial evaluation of environmental condition for selected indicators. Were obtained a set of "guide-curves" relating environmental quality for different water level scenarios, allowing ecosystem sustentability to be introduced in defining the acceptable water level fluctuation. The proposed methodology was applied to Banhado do Taim/RS, an example of freshwater wetland which has been impacted by the irrigation activities practiced in its watershed. After “guide-curves” were defined, a hydrological forecast model was used, enabling to define a priori rules to preserve the wetland (ex. maximum allowed farming area for a specific year). Presented methodology allows defining criteria for water management allocating water for irrigation and wetland’s ecosystem conservation, with mutual benefits.

Terras úmidas são ecossistemas complexos, responsáveis pela conservação da vida de um grande número de seres vivos. Além do valor ecológico, as terras úmidas desempenham importantes funções como o fornecimento de água para abastecimento, manutenção das condições climáticas locais, melhoria da qualidade da água, redução de cheias, recarga de aqüíferos, entre outros. As flutuações da água e sua circulação são responsáveis pelas características de uma terra úmida, determinando o tipo e cobertura de vegetação que se desenvolve no local, além das espécies animais que estão ligadas diretamente à água ou à vegetação. Qualquer alteração no regime hidrológico, portanto, pode quebrar o equilíbrio existente nestes ecossistemas, trazendo profundas alterações aos mesmos. Particularmente em locais onde a agricultura irrigada é desenvolvida, essa ameaça é acentuada pelo uso da água para a irrigação. Nesse contexto, esta Tese apresenta uma metodologia para a determinação dos limites das flutuações aceitáveis do hidroperíodo de terras úmidas, de forma a permitir que usos compartilhados (ex. irrigação e conservação) sejam desenvolvidos sem que haja descaracterização do ecossistema. A conservação da biodiversidade foi avaliada por meio de índices de adequabilidade, desenvolvidos para indicadores biológicos específicos. Esses índices relacionam a qualidade ambiental e a condição hidrológica específica. Utilizando modelos desenvolvidos especialmente para este trabalho, esses índices foram combinados com diferentes cenários hidrológicos. Esse procedimento permitiu que, dentro de distintas áreas da terra úmida, fosse feita uma avaliação temporal e espacial da condição ambiental para os indicadores selecionados. Diferentes cenários de qualidade ambiental foram selecionados, permitindo a determinação de “curvas-guia”, que traduzem as necessidades hidrológicas de diferentes espécies. A metodologia desenvolvida foi aplicada ao Banhado do Taim/RS, que é um exemplo de terra úmida impactada há anos pelas atividades de irrigação desenvolvidas no seu entorno. Após a determinação das curvas-guia para esse local, foi utilizado um modelo de previsão hidrológica permitindo que, a priori, fossem definidas regras para a conservação da terra úmida (ex. máxima área que poderá ser irrigada em um ano específico). A metodologia apresentada permitiu definir critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossitema de terra úmida proporcionando benefícios mútuos. / Wetlands are complex ecosystems, responsibles for the preservation of a great number of living creatures. Besides their ecological value, wetlands play important roles like supplying water, maintenance of local climatic conditions, improving water quality, reducing floods and aquifers recharge. Water level fluctuation and its movement are responsible for the wetland characteristics, determining type and vegetation coverage developed in the place, and the animal species directly connected to water or vegetation. Therefore, any change in the hydrological regime can break the equilibrium existing in these ecosystems, bringing deep changes to it. In places where irrigated agriculture is developed this threat is especially accentuated by water abstraction. Within this context, this Thesis presents a methodology for determining the limits of acceptable wetland’s hydroperiod fluctuations, in order to allow that shared uses (ex. irrigation and conservation) could get along in the ecosystem. Biodiversity conservation was measured through the developed “suitability indexes” for specific biological indicators. These indexes relate environmental quality with hydrological specific conditions. The indexes were combined with hidrological trhough modeling specifically developed. This proceeding allows a temporal and spatial evaluation of environmental condition for selected indicators. Were obtained a set of "guide-curves" relating environmental quality for different water level scenarios, allowing ecosystem sustentability to be introduced in defining the acceptable water level fluctuation. The proposed methodology was applied to Banhado do Taim/RS, an example of freshwater wetland which has been impacted by the irrigation activities practiced in its watershed. After “guide-curves” were defined, a hydrological forecast model was used, enabling to define a priori rules to preserve the wetland (ex. maximum allowed farming area for a specific year). Presented methodology allows defining criteria for water management allocating water for irrigation and wetland’s ecosystem conservation, with mutual benefits.

Terras úmidas são ecossistemas complexos, responsáveis pela conservação da vida de um grande número de seres vivos. Além do valor ecológico, as terras úmidas desempenham importantes funções como o fornecimento de água para abastecimento, manutenção das condições climáticas locais, melhoria da qualidade da água, redução de cheias, recarga de aqüíferos, entre outros. As flutuações da água e sua circulação são responsáveis pelas características de uma terra úmida, determinando o tipo e cobertura de vegetação que se desenvolve no local, além das espécies animais que estão ligadas diretamente à água ou à vegetação. Qualquer alteração no regime hidrológico, portanto, pode quebrar o equilíbrio existente nestes ecossistemas, trazendo profundas alterações aos mesmos. Particularmente em locais onde a agricultura irrigada é desenvolvida, essa ameaça é acentuada pelo uso da água para a irrigação. Nesse contexto, esta Tese apresenta uma metodologia para a determinação dos limites das flutuações aceitáveis do hidroperíodo de terras úmidas, de forma a permitir que usos compartilhados (ex. irrigação e conservação) sejam desenvolvidos sem que haja descaracterização do ecossistema. A conservação da biodiversidade foi avaliada por meio de índices de adequabilidade, desenvolvidos para indicadores biológicos específicos. Esses índices relacionam a qualidade ambiental e a condição hidrológica específica. Utilizando modelos desenvolvidos especialmente para este trabalho, esses índices foram combinados com diferentes cenários hidrológicos. Esse procedimento permitiu que, dentro de distintas áreas da terra úmida, fosse feita uma avaliação temporal e espacial da condição ambiental para os indicadores selecionados. Diferentes cenários de qualidade ambiental foram selecionados, permitindo a determinação de “curvas-guia”, que traduzem as necessidades hidrológicas de diferentes espécies. A metodologia desenvolvida foi aplicada ao Banhado do Taim/RS, que é um exemplo de terra úmida impactada há anos pelas atividades de irrigação desenvolvidas no seu entorno. Após a determinação das curvas-guia para esse local, foi utilizado um modelo de previsão hidrológica permitindo que, a priori, fossem definidas regras para a conservação da terra úmida (ex. máxima área que poderá ser irrigada em um ano específico). A metodologia apresentada permitiu definir critérios para o gerenciamento dos recursos hídricos, alocando água para a irrigação e conservação do ecossitema de terra úmida proporcionando benefícios mútuos. / Wetlands are complex ecosystems, responsibles for the preservation of a great number of living creatures. Besides their ecological value, wetlands play important roles like supplying water, maintenance of local climatic conditions, improving water quality, reducing floods and aquifers recharge. Water level fluctuation and its movement are responsible for the wetland characteristics, determining type and vegetation coverage developed in the place, and the animal species directly connected to water or vegetation. Therefore, any change in the hydrological regime can break the equilibrium existing in these ecosystems, bringing deep changes to it. In places where irrigated agriculture is developed this threat is especially accentuated by water abstraction. Within this context, this Thesis presents a methodology for determining the limits of acceptable wetland’s hydroperiod fluctuations, in order to allow that shared uses (ex. irrigation and conservation) could get along in the ecosystem. Biodiversity conservation was measured through the developed “suitability indexes” for specific biological indicators. These indexes relate environmental quality with hydrological specific conditions. The indexes were combined with hidrological trhough modeling specifically developed. This proceeding allows a temporal and spatial evaluation of environmental condition for selected indicators. Were obtained a set of "guide-curves" relating environmental quality for different water level scenarios, allowing ecosystem sustentability to be introduced in defining the acceptable water level fluctuation. The proposed methodology was applied to Banhado do Taim/RS, an example of freshwater wetland which has been impacted by the irrigation activities practiced in its watershed. After “guide-curves” were defined, a hydrological forecast model was used, enabling to define a priori rules to preserve the wetland (ex. maximum allowed farming area for a specific year). Presented methodology allows defining criteria for water management allocating water for irrigation and wetland’s ecosystem conservation, with mutual benefits.