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Avaliação do uso e eficiência de tratamentos domiciliares de água em comunidades rurais na Amazônia Central | Assessment of the use and efficiency of household water treatments in rural communities in the Central Amazon Full text
2023
Maria Cecilia Rosinski Lima Gomes | César Rossas Mota Filho | http://lattes.cnpq.br/1851361200400216 | Uende Aparecida Figueiredo Gomes | Lyda Patricia Sabogal Paz | Bruno Segalla Pizzolatti | Márcio Pessoa Botto
In the Amazon, most of the rural population lives in small and dispersed groups lacking essential services. The region has the world's greatest water availability of surface fresh water, but the population does not have quality water for consumption. The consumption of non-potable water is a health risk, and water treatment at home can be one of the sanitary barriers to protecting human, environmental, and animal Health. Residents of rural communities traditionally use techniques for water treatment, but their efficiency is unknown. Therefore, the research aimed to evaluate water use conditions in riverside communities in the Central Amazon and home treatment solutions to improve quality. The research was developed in three stages. The conditions of household water use were analyzed from a database of 3,285 households, referring to 2018, using descriptive statistics and simple correspondence analysis. Next, a cross-sectional field sample study was carried out on the efficiency of the water treatment methods. In the last stage, a longitudinal study was conducted to evaluate ceramic candle filters' efficiency, use, and applicability for water treatment in riverside communities. The research revealed that 71% of the riverside population does not have a water supply system. The main way of accessing water is rainwater harvesting. The existence of a water supply and access to well water are associated with larger communities (more than 17 households) and located in non-floodable areas. Home treatment is adopted by 90% of the population and the use of sodium hypochlorite is the main method. The use of hypochlorite in rainwater promoted disinfection in some samples. However, the dose used (1 mg/L) is lower than recommended. For river water, sedimentation and straining removed up to 22% of the turbidity, with values close to 40 UNT in the treated water. The increase in the number of bacteria recorded mainly in river water after sedimentation and straining (0.3 log increase in Escherichia coli – E. coli ) indicated the probable contamination of containers used for handling and storing treated water. Ceramic candle filters significantly (p<0.05) removed E. coli contamination (0.6 log removal) but were not able to reach the minimum quality standard in 96% of the samples evaluated. The three types of ceramic candles tested were statistically similar in removing E. coli and turbidity. The presence of colloidal silver in one of the candles did not result in greater microbiological efficiency. It is concluded that rainwater chlorination is a suitable option for riverside communities in the central Amazon in the current context, and other forms of household water treatment have limited efficiency. To be used effectively and safely to protect health, investments in treatment technology and, especially, in training and raising awareness among user families are necessary. | Na Amazônia, a maioria da população rural vive em pequenos e dispersos agrupamentos populacionais, com carência de serviços básicos. A região tem a maior disponibilidade hídrica de água doce superficial do mundo, porém a população não tem água de qualidade para consumo. O consumo de água não potável é um risco à saúde e o tratamento da água no domicílio pode ser uma das barreiras sanitárias para proteção da Saúde Única humana, ambiental e animal. Moradores de comunidades rurais utilizam tradicionalmente técnicas para tratamento da água, porém sua eficiência não é conhecida. Com isso, o objetivo da pesquisa foi avaliar as condições de uso de água em comunidades ribeirinhas da Amazônia Central e soluções de tratamento domiciliar para a melhoria da qualidade. A pesquisa foi desenvolvida em três etapas. Foram analisadas as condições de uso domiciliar de água a partir de um banco de dados de 3.285 domicílios, referentes a 2018, com uso de estatística descritiva e análise de correspondência simples. Em seguida foi realizado um estudo transversal amostral de campo sobre a eficiência de métodos de tratamento de água utilizados. Na última etapa foi realizado um estudo longitudinal para a avaliação da eficiência, uso e aplicabilidade de filtros de vela de cerâmica para o tratamento de água nas comunidades ribeirinhas. A pesquisa revelou que 71% da população ribeirinha não possui sistema de abastecimento de água. A principal forma de acesso à água é a captação de água de chuva. A existência de abastecimento de água e o acesso à água de poço estão associados às comunidades maiores (mais de 17 domicílios) e localizadas em áreas não alagáveis. O tratamento domiciliar é adotado por 90% da população e o uso de hipoclorito de sódio é o principal método. O uso de hipoclorito na água de chuva promoveu a desinfecção em algumas amostras, porém a dose utilizada (1 mg/L) é menor que a recomendada. Para a água do rio, a sedimentação e coagem removeram até 22% da turbidez, com valores perto de 40 UNT na água tratada. O aumento na quantidade de bactérias registrado principalmente na água de rio após sedimentação e coagem (aumento de 0,3 log de Escherichia coli – E. coli) indicou a provável contaminação dos recipientes usados para manuseio e armazenamento de água tratada. Os filtros de vela cerâmica removeram significativamente (p<0,05) a contaminação por E. coli (0,6 log de remoção), porém não foram capazes de atingir o padrão mínimo de qualidade em 96% das amostras avaliadas. Os três tipos de velas cerâmicas testadas foram estatisticamente semelhante na remoção de E. coli e turbidez e a presença de prata coloidal em uma das velas não resultou em maior eficiência microbiológica. Conclui-se que a cloração de água de chuva é uma opção adequada para as comunidades ribeirinhas na Amazônia central no contexto atual e as demais formas de tratamento domiciliar de água possuem eficiência limitada. Para serem utilizados de forma efetiva e segura para a proteção à saúde, são necessários investimentos em tecnologia de tratamento e, especialmente, em treinamento e sensibilização das famílias usuárias. | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais | INCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio)
Show more [+] Less [-]Effect of the treatment (organic acids) in drinking water during the fat phase in broiler chickens | Efecto del tratamiento (ácidos orgánicos) en agua de bebida durante la fase de engorde en pollos broiler Full text
2023
Yépez-Macias, Piedad Francisca | Vásquez-Cortez, Luis Humberto | Alvarado-Vásquez, Kerly Estefanía | Vera-Chang, Jaime Fabián | Vaca-Orbea , Angel Eduardo | Intriago-Flor, Frank Guillermo | Naga-Raju, Maddela | Rivadeneira-Barcia, Christian Simón | Radice, Matteo
The research aimed to evaluate the effect of treatment with organic acids in drinking water during the fattening phase in broilers. It was carried out in the last stage of broiler production (week 5, 6 and 7) with the application of the following treatments: T0 Control; T1 solution at pH 3,5; T2 Solution at pH 3.8 and T3 Solution at pH 4.0 at Completely Random Design were used with four replications, water consumption, weight gain, feed consumption, feed conversion, mortality rate and economic analysis of treatments. The inclusion of organic acids obtained a good acceptance by the birds since it improved (P≤0.05) the consumption of drinking water. In general, the solution with pH lower (3.5) of T1 showed better acceptance. The acidification of drinking water with the T1 treatment (Solution at pH 3.5) improved (P≤0.05) weight gain and feed conversion, however, the increase in pH showed an improvement in the parameters. The T1 treatment showed the best cost-benefit ratio (1.26) and cost-effectiveness (26.31%) compared to the other doses with organic acids and the control treatment. | La investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto del tratamiento con ácidos orgánicos en el agua de bebida durante la fase de engorde en pollos broiler. Se realizó en la última etapa de producción de pollos broiler (semana 5, 6 y 7) con la aplicación de los siguientes tratamientos: T0 Control; T1 Solución a pH 3,5; T2 Solución a pH 3,8 y T3 Solución a pH 4,0, se empleó un Diseño Completamente al Azar con cuatro repeticiones, se evaluó el consumo de agua, ganancia de peso, consumo de alimento, conversión alimenticia, índice de mortalidad y análisis económico de los tratamientos. La inclusión de ácidos orgánicos obtuvo una buena aceptación por parte de las aves ya que mejoró (P≤0,05) el consumo de agua de bebida. De manera general la solución con menor pH (3,5) del T1 presentó una mejor aceptación. La acidificación del agua de bebida con el tratamiento T1 (Solución a pH 3,5) mejoró (P≤0,05) la ganancia de peso y conversión alimenticia, no obstante, el incremento del pH mostró mejoría en los parámetros. El tratamiento T1 mostró la mejor relación beneficio costo (1,26) y rentabilidad (26,31%) en comparación a las otras dosificaciones con ácidos orgánicos y el tratamiento control.
Show more [+] Less [-]Validation of a model for the estimation of soil water content by infrared spectroscopy | Validación de un modelo para la estimación del contenido de agua del suelo mediante espectroscopía en el infrarrojo cercano Full text
2023
Carranza-Díaz, Andrea Katherín | Camacho-Tamayo, Jesús Hernán | Rubiano-Sanabria, Yolanda
Monitoring soil moisture content is especially important as it provides relevant information for making informed decisions regarding irrigation, fertigation, and water stress management. This study aims to validate a model for estimating soil water content using diffuse reflectance spectroscopy in the near-infrared range. The evaluated soils come from the municipalities of Puerto Gaitán (Meta), Espinal (Tolima), and Mosquera (Cundinamarca). In the first two municipalities, rigid networks were established to select sampling points, with two depths considered for each case (0-10 and 10-30 cm; 0-10 and 10-25 cm, respectively). For the third municipality, 77 soil pits were described, and samples were taken at depths of 0-10 and 10-35 cm. Subsequently, moisture content was evaluated at 0, 15, and 30 % moisture levels. The obtained data were analyzed using descriptive statistics. Cross-validation and external validation were applied to each model, and a general model was developed based on the data from all three sites. The obtained models for each sampling site and the general model demonstrated good predictive capacity. Based on the results, it is affirmed that near-infrared diffuse reflectance spectroscopy is an excellent option for determining soil water content. Similarly, principal component analysis identified differentiation between water contents of the studied soils. | El monitoreo del contenido de humedad en el suelo es especialmente importante, ya que proporciona información relevante para tomar decisiones acertadas, en cuanto a riego, fertirriego y manejo del estrés hídrico. Este trabajo tiene como objetivo validar un modelo de estimación del contenido de agua en el suelo, mediante espectroscopía de reflectancia difusa en el rango del infrarrojo cercano. Los suelos evaluados provienen de los municipios de Puerto Gaitán (Meta), Espinal (Tolima) y Mosquera (Cundinamarca). En los dos primeros se establecieron redes rígidas, para seleccionar los puntos de muestreo y empleando dos profundidades en cada caso (0-10 y 10-30; 0-10 y 10-25 cm, respectivamente). Para el tercero, se describieron 77 calicatas y se tomaron muestras a 0-10 y 10-35 cm de profundidad. Posteriormente, se evaluó el contenido de humedad considerando 0, 15 y 30 % de humedad. Los datos obtenidos se analizaron con estadística descriptiva. Se empleó la validación cruzada y externa para cada modelo y se obtuvo un modelo general, a partir de los datos de los tres sitios. Los modelos obtenidos para cada sitio de muestreo y el modelo general tienen buena capacidad predictiva. Según los resultados, se afirma que la espectroscopía de reflectancia difusa NIR es una excelente opción para determinar el contenido de agua en el suelo. De igual manera, a partir del análisis de componentes principales, se identificó una diferenciación entre contenidos de agua de los suelos estudiados.
Show more [+] Less [-]Aplicação de ultrassom e água eletrolisada básica na elaboração de linguiça frescal com reduzido teor de NaCl | Application of ultrasound and basic electrolyzed water in the preparation of fresh sausage with reduced NaCl content Full text
2023
Seibt, Ana Carolina Mendes Dias | Cichoski, Alexandre José | http://lattes.cnpq.br/8253591322909707 | Campagnol, Paulo Cezar Bastianello | Wagner, Roger | Feihrmann, Andresa
Fresh sausages are perishable foods and the reduction of the NaCl content in their composition reduces shelf life due to the growth of microorganisms. In the present study, the influence of different concentrations of NaCl (from 2.5% and 1.75%), action of basic electrolyzed water (AEB) (0.02%) and ultrasound (US) (25 kHz, 80% of amplitude, 159 W, sweep mode 20 min), totaling 08 treatments, which physical-chemical (pH, redox potential and water activity), microbiological (mesophilic, psychotrophic, lipolytic, enterobacterial and lactic), oxidative (Tbars), formation of nitrous pigments, fatty acid profile of the control treatment with 100% NaCl, evaluation of volatile compounds, texture and sensory analysis at three different times of shelf life (1st, 15th and 30th day). The results showed that in the centesimal composition of sausages, all treatments met current legislation. The pH showed a higher value in products containing 1.75% NaCl and AEB (6.27-5.91) and a lower redox potential (Eh) (50-22.50 mV). In water activity (Aw) all values found were similar (0.96 – 0.97). In the analysis of TBARs (0.016 – 0.134 mg MDA), the lowest values identified were in the treatment with 1.75% of NaCl and BEW and also found greater formation of nitrous pigments (43 – 51 ppm). In the microbiological analyses, the counts of mesophilic (3.33 – 4.16 log UFC/g) and psychrotrophic (3.89 – 6.73 log) bacteria were lower in sausages with 2.50% NaCl up to the 15th day of storage. Mesophilic lactic bacteria (2.08 - 6.69 log UFC/g) grew less than psychrotrophic lactic bacteria (2.53 - 3.75 log UFC/g) at 1.75% NaCl during storage. On the other hand, the counts of lipolytic bacteria (4.65 - 6.69 log UFC/g) and enterobacteria (2.08 - 3.42 log UFC/g), showed the same growth behavior in all treatments. The sensory profile of the fresh sausage was traced through the Quantitative Descriptive Analysis (QDA), emphasizing the treatment with sonicated NaCl reduction, with the addition of basic electrolyzed water (TUSBEW70) which showed a high correlation (with such and such abribute) that was maintained in the day 1 and 30º of shelf life, associated with the use of US and BEW for the reduction of NaCl. In the texture profile, the reduction of NaCl and the use of US demonstrated that sonicated meat products present a better distribution of salt, and in the TUSBEW70 treatment, the sausages were characterized as softer both on the 1st day and on the 30th day of storage. In CONTROL100, oleic acid (C18:1-cis(n9) (34.85 ± 2.42) was the major compound in the sample, which acts to help reduce non-transmissible chronic diseases, such as cardiovascular diseases. In the analysis of volatile compounds, the 30% reduction of NaCl in the formulation of products in general reduced the compounds originating from lipid oxidation, such as heptanal, hexanal and pentanal identified in the samples. At the beginning of storage, the action of the basic electrolyzed water in the treatments can be seen. Therefore, this product can be inserted in the meat products market, based on the use of clean technologies and reduction of salt content, with greater healthiness for consumers. | As linguiças frescais são alimentos perecíveis e com a redução do teor de NaCl na sua composição reduz a vida de prateleira devido ao crescimento dos microorganismos. No presente estudo foi avaliado a influência de diferentes concentrações de NaCl (de 2,5% e 1,75%), ação da água eletrolisada básica (AEB) (0,02%) e do ultrassom (US) (25 kHz, 80% de amplitude, 159 W, modo sweep 20 min), totalizando 08 tratamentos, os quais foram realizadas análises físico-químicas (pH, potencial redox e atividade de água), microbiológicas (mesófilas, psicotróficas, lipolíticas, enterobactérias e lácticas), oxidativas (TBARS), formação de pigmentos nitrosos, perfil de ácidos graxos (AG) do tratamento controle com 100% de NaCl, avaliação de compostos voláteis, textura e análise sensorial em três diferentes tempos de vida de prateleira (1º, 15º e 30º dia). Os resultados mostraram que na composição centesimal das linguiças, todos os tratamentos atenderam a legislação vigente. O pH apresentou maior valor nos produtos contendo 1,75% de NaCl e AEB (6,27-5,91) e menor potencial de óxidoredução (Eh) (50-22,50 mV). Na atividade de água (Aw) todos os valores encontrados foram similares (0,96–0,97). Na análise de TBARs (0,016–0,134 mg MDA), os menores valores identificados foram no tratamento com 1,75% de NaCl e BEW e também constatado maior formação de pigmentos nitrosos (43–51 ppm). Nas análises microbiológicas, as contagens das bactérias mesófilas (3,33–4,16 log UFC/g) e psicrotróficas (3,89–6,73 log UFC/g) foram menores nas linguiças com 2,50% de NaCl até o 15° dia de armazenamento. As bactérias lácticas mesófilas (2,08- 6,69 log UFC/g) tiveram menor crescimento do que as lácticas psicrotróficas (2,53-3,75 log UFC/g) com 1,75% de NaCl durante o armazenamento. Por outro lado, as contagens das bactérias lipolíticas (4,65-6,69 log UFC/g) e enterobactérias (2,08-3,42 log UFC/g), apresentaram o mesmo comportamento de crescimento em todos os tratamentos. O perfil sensorial da linguiça frescal foi traçado através da Análise Descritiva Quantitativa (ADQ), ressaltando o tratamento com redução de NaCl sonicado, com adição de água eletrolisada básica (TUSBEW70) que apontou alta correlação (com tal e tal abributo) que se manteve no dia 1 e 30º de vida de prateleira, associado ao emprego do US e BEW para a redução de NaCl. No perfil textura a redução de NaCl e uso de US demonstraramm que produtos cárneos sonicados apresentam uma melhor distribuição de sal, e no tratamento TUSBEW70 as linguiças caracterizaram-se como mais macias tanto no 1° dia como no 30° dia de armazenamento. No CONTROL100, o ácido oleico (C18:1n9cis) (34,85 ± 2,42) foi o AG majoritário na amostra, o qual atua no auxílio da redução de doenças crônicas não transmissíveis, como cardiovasculares. Na análise dos compostos voláteis, a redução de 30% de NaCl na formulação dos produtos de forma geral diminuíram os compostos oriundos da oxidação lipídica, como heptanal, hexanal e pentanal identificados nas amostras. No inicio do armazenamento percebe-se a ação da água eletrolisada básica nos tratamentos. Portanto, esse produto pode ser inserido no mercado de produtos cárneos, a partir do uso de tecnologias limpas e redução de teor de sal, com maior saudabilidade para os consumidores.
Show more [+] Less [-]Qualidade da água e fontes potenciais de sedimentos na bacia hidrográfica da Lagoa dos Barros – RS : contribuição à eutrofização | Water quality and potential sediment sources in the Barros Lake catchment – RS: contribution to eutrophication Full text
2023
Kochem, Luce Helena | Barros, Cláudia Alessandra Peixoto de
Ambientes eutróficos, intensificados pela ação antrópica, têm aumentada a produtividade aquática, geralmente identificada pelas florações de fitoplâncton. A identificação das fontes de nutrientes é uma das etapas necessárias à gestão da eutrofização e à prevenção da degradação da qualidade das águas aos usos pretendidos. A bacia hidrográfica da Lagoa dos Barros (240 km²) está localizada na Planície Costeira do estado do Rio Grande do Sul/Brasil, inclui diferentes usos do solo e apresentou eventos de florações de fitoplâncton (em 2015 e em 2020), apesar da natural turbidez, característica de lagoas costeiras rasas. O trabalho de pesquisa decorre do monitoramento, de setembro de 2021 a setembro de 2022, das águas da Lagoa, e de outubro de 2021 a outubro de 2022, de 11 principais afluentes, para o entendimento da eutrofização de sistemas lagunares rasos subtropicais, em face da contribuição de sedimentos em suspensão por diferentes usos do solo. Para isso, foram desenvolvidos três estudos que compreendem: 1) Monitoramento de parâmetros das águas da Lagoa e afluentes para correlações com a biomassa do fitoplâncton (clorofila-a), contemplando a variabilidade espacial das coletas na Lagoa; 2) Contribuição das principais fontes de sedimento para a Lagoa através da modelagem matemática Source Sediment Fingerprinting (SSF), a partir dos usos do solo da bacia hidrográfica; 3) Verificação sobre o atendimento aos padrões de qualidade hídrica da legislação brasileira, conforme a Resolução CONAMA N.º 357/2005. Os dados utilizados foram obtidos a partir da caracterização química do solo em seus principais usos (Mapbiomas e in loco) e do monitoramento das águas da Lagoa e dos afluentes (AS) agrupados conforme os usos: agricultura (AS1, AS2, AS2B, AS3), pastagem nativa ou plantada (AS5, AS7), drenagem/contribuição urbana (AS4 e AS9) e mata (AS6, AS6B, AS8), além da caracterização química dos depósitos de sedimentos de fundo de cada AS. Todas as amostras foram coletadas mensalmente. Os parâmetros de qualidade de água determinados foram: pH, condutividade elétrica, sólidos em suspensão (e suas frações: dissolvida - SD e particulada - SP), pelo método da evaporação, teor de nitrogênio inorgânico total (N) por destilação Kjedahl, e teores pseudo-totais de 22 elementos (Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Li, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Se, V, Zn) obtidos por espectrometria de emissão atômica (ICP OES) das frações total e dissolvida, além dos dados de clorofila-a (Chl-a) da Lagoa, detectados por espectrofotometria. Para o estudo 1 foram utilizados os parâmetros de qualidade das águas concentração de sólidos, pH, N e P, a fim de estabelecer relações entre eles e a Chl-a da Lagoa. Os parâmetros foram analisados por estatística descritiva, considerando variabilidade temporal e espacial, testes estatísticos e modelos lineares. Para o estudo 2 foram determinados os potenciais traçadores geoquímicos das origens classificadas por tipo de uso do solo a partir de duas abordagens: a) a partir de coleta de solo em áreas de “Agricultura, “Mata”, “Silvicultura”, “Pastagem”, “Mineração”; e b) por sedimentos de fundo dos AS agrupados conforme os tipos de uso, quais sejam “Agricultura”, “Pastagem”, “Serra Geral” e “Drenagem urbana”. Para a estimativa da proporção relativa de contribuição dessas fontes foi utilizado o método SSF. Tanto para o estudo 1 quanto para o estudo 2, foi utilizado o software RStudio como ferramenta de análise. Por fim, o último estudo buscou analisar se os parâmetros monitorados atendem aos padrões da legislação ambiental com relação aos atuais múltiplos usos das águas pela comunidade local, quais sejam: (i) recreação de primeiro contato, (ii) irrigação cerealífera e silvicultura e (iii) ponto de lançamento de águas cloacais tratadas. Os resultados demonstraram que os SP explicam a Chla (R² =0,5; p< 0,05) e há variabilidade de biomassa, conforme a localização de ponto de coleta de água superficial na Lagoa. Os resultados de monitoramento demonstraram altas concentrações de sólidos de AS de drenagem urbana, apesar da maior contribuição relativa, durante o período monitorado, daqueles de uso agrícola. Segundo a abordagem “a”, a contribuição relativa mediana de 53 a 73% dos sedimentos em suspensão da Lagoa corresponderam ao uso pela agricultura, com até 90,69% das amostras explicadas (p<0,0001), quando a silvicultura e a pastagem foram reunidas como uma fonte. Já conforme a abordagem “b” houve maior explicação das amostras em até 96,67% (p<0,000001), porém a contribuição relativa da agricultura variou mais, de 28,6 a 99,7%, ao longo do período. Os teores de inorgânicos de maior importância encontrados nas águas dos AS e da Lagoa, que quando detectados, apresentaram-se acima dos padrões de águas doces da classe 2 para os usos atuais foram: Ni, Mn, Pb, Se, P, Cr, Fedissolvido, Cudissolvido, Aldissolvido, Zn e As. Dentre esses, configuram também como traçadores do estudo SSF: Ni, Mn, Pb, P, Cr, Fe, Cu, Zn, evidenciando a convergência dos resultados entre os estudos de SSF e monitoramento. Assim, conclui-se que a adoção de diferentes estudos auxilia na compreensão dos impactos das atividades humanas sobre as águas, principalmente ao focar nas possíveis causas caracterizadas pelos usos do solo. Os estudos convergem para a conclusão de que a preservação dos campos nativos e do bioma da Mata Atlântica são essenciais para a minimização da contribuição de sedimentos e concentrações de inorgânicos, que alterem a qualidade da água aos usos pretendidos, já que as menores concentrações estão associadas a esses usos, principalmente em se tratando de exutório lagunar eutrofizado subtropical e naturalmente turvo. | Eutrophic environments, intensified by anthropic action, increase aquatic productivity, usually identified by phytoplankton blooms. The identification of nutrient sources is one of the necessary steps to manage eutrophication and prevent the degradation of water quality to its intended uses. The Barros’s Lake catchment (240 km²) is in the Coastal Plain of the state of Rio Grande do Sul/Brazil, includes different land uses and presented phytoplankton bloom events (in 2015 and in 2020), despite the natural turbidity, characteristic of shallow coastal lakes. The research work stems from the monitoring from September 2021 to September 2022 of the lake waters and from October 2021 to October 2022 of 11 main superficial affluents to understand the eutrophication of subtropical shallow lakes’ systems, regarding the contribution of suspended sediments by different land uses. To this end, three studies were developed, which include: 1) Monitoring of the Barros’ Lake and its AS water parameters and corresponding correlations with the phytoplankton biomass (chlorophyl-a), contemplating the spatial variability of the Lake sampling; 2) Contribution of the main sources of sediment to the Lake through mathematical modeling Source Sediment Fingerprinting (SSF), based on the land uses of the sub-basin; 3) Verification of compliance with the water quality standards of the Brazilian legislation, according to CONAMA Resolution N.º. 357/2005. The data used were obtained from the soil chemistry and main land uses characterization (Mapbiomas and in loco) and from the Lake and AS water monitoring grouped according to the uses: agriculture (AS1, AS2, AS2B, AS3), native or planted grassland (AS5, AS7), urban drainage/contribution (AS4 and AS9) and forest (AS6, AS6B, AS8), in addition to the chemical characterization of the bottom sediment deposits of each AS. All samples were collected monthly. The water quality parameters determined were: pH, electrical conductivity, suspended solids (and their fractions: dissolved - SD and particulate - SP), by the evaporation method, total inorganic nitrogen (N) content by Kjedahl distillation, and pseudototal geochemical contents (Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Li, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Se, V, Zn) obtained by atomic emission spectrometry (ICP OES) of the total and dissolved fractions, in addition to the chlorophyll-a (Chl-a) data from Barros’ Lake, detected by spectrophotometry. For study 1, the water quality parameters of solids concentration, pH, N and P were used to establish relationships between them and the Chl-a of the Lake. The parameters were analyzed by descriptive statistics, considering temporal and spatial variability, statistical tests, and linear models. For study 2, the potential geochemical tracers of the origins were determined classified by type of land use from two approaches: a) from soil sampling in areas of "Agriculture", "Forest", “Silviculture”, "Grassland", "Mining"; and b) by bottom sediments from AS grouped by type of use, which were “Agriculture”, “Grassland”, “Highlands” and “Urban Drainage”. To estimate the relative proportion of sediment contribution from these sources, the SSF method was used. For both study 1 and study 2, the RStudio software was used as an analysis tool. Finally, the last study sought to analyze whether the monitored parameters meet the standards of environmental legislation in relation to the current multiple uses of water by the local community, namely: first contact recreation, cereal irrigation and silviculture, and the treated sewage discharge. The results showed that the SP explained Chl-a (R² = 0.5; p< 0.05) and there was biomass variability according to the location of the surface water sampling in the Lake. The monitoring results showed high concentrations of solids from urban drainage affluents, despite the higher relative contribution, during the monitored period, of those from agricultural use. According to approach "a", the relative contribution of 53 to 73% of the suspended sediments of the Lake corresponds to the use by agriculture, with up to 90.69% of the samples explained (p<0.0001), when silviculture and grassland were gathered as a source. On the other hand, according to approach "b", there was a greater explanation of the samples in up to 96.67% (p<0.000001), but the relative contribution of agriculture varied more, from 28.6 to 99.7%, over the period. The most important inorganic contents found in the AS and the Lake waters, which when detected were above the class 2 freshwater standards for the current uses, were: Ni, Mn, Pb, Se, P, Cr, Fedissolved, Cudissolved, Aldissolved, Zn and As. Among these, the following are also the tracers of the SSF study: Ni, Mn, Pb, P, Cr, Fe, Cu, Zn, evidencing the convergence of the results between the SSF studies and monitoring. Thus, it is concluded that the adoption of different studies helps in the understanding of the human activities impacts on water, especially by focusing on the possible causes characterized by land uses. The studies converge in the conclusion that the preservation of native grasslands and the Atlantic Forest biome are essential to minimize the contribution of sediments and inorganics concentrations, which alter the quality of water to the intended uses, especially in the case of subtropical eutrophic and naturally turbid lagoon outlet.
Show more [+] Less [-]A abordagem da adequação sociotécnica no contexto do programa produtor de água no DF. Full text
2025 | 2023
ALMEIDA, S. C. R. DE | VILELA, M. DE F. | PITOMBO, S. B. | SANTOS, D. DA S. | SUENIA CIBELI RAMOS DE ALMEIDA, CPAC; MARINA DE FATIMA VILELA, CPAC; SARA BULHOSA PITOMBO; DEBORAH DA SILVA SANTOS.
O presente trabalho visa discutir como a abordagem da adequação sociotécnica poderá fortalecer o Programa Produtor de Água enquanto política pública cujo maior desafio é a adesão dos agricultores e a continuidade das práticas de conservação dos solos e água preconizadas. A pesquisa vem sendo realizada nos núcleos rurais Pipiripau, Taquara e Santos Dumont em diferentes estágios de diálogo e interação, visando captar as aprendizagens dos agricultores e agricultoras nesse processo.
Show more [+] Less [-]Modificación de membranas de acetato de celulosa para la desalinización del agua de mar. Full text
2023
Rosangela Campos Contreras
La crisis hídrica de agua potable es uno de los desafíos más serios en la actualidad. La desalinización del agua de mar es considerada una alternativa al abastecimiento de agua potable. Dentro de los métodos de desalinización se dividen en térmicos y de membrana. Éstos últimos han tenido auge debido al desarrollo de la tecnología de ósmosis inversa. Previamente, se han realizado membranas de diferente composición polimérica; pero la membrana que marcó historia fue la membrana de acetato de celulosa, que fue la primera en usarse con éxito en la desalinización del agua de mar. En este trabajo, con el objetivo de observar una mejoría en la desalinización del agua de mar, se modificó la superficie de la membrana de acetato de celulosa dispersándole con zeolitas de tipo mullita y cristoballita, carbón activado y tierra de diatomeas, materiales que han sido usados previamente para la purificación del agua. El porcentaje de desalinización del agua de mar se evaluó mediante los métodos de índice de refracción, conductividad eléctrica y diferencia de densidad. Los valores obtenidos se contrastaron con una membrana comercial de ósmosis inversa. Las membranas y las cargas inorgánicas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX) y fluorescencia de rayos X (FRX). La membrana que obtuvo el mejor porcentaje de remoción de sales fue la de Acetato de celulosa-Carbón activado a una carga de 1.25 % con un 8.59 % de desalinización.
Show more [+] Less [-]Propuesta de mejoras a los sistemas de agua potable y saneamiento del cantón Cayambe. Full text
2023
Quinga Estrella, Juan Pablo | Vásquez Falcones, Ricardo Xavier
El proyecto de titulación evalúa la rehabilitación del Tanque Imhoff ubicado en la Ciudad de Cayambe, específicamente del barrio Valle Hermoso. En la actualidad las aguas residuales no reciben el tratamiento adecuado ya que el sistema de tratamiento se encuentra deshabilitado, ocasionando perjuicios al ambiente y la salud debido a la descarga directa de las aguas residuales. La información recopilada para la ejecución del proyecto fue obtenida a partir de visitas técnicas en el Barrio Valle Hermoso y documentación facilitada por la Empresa Pública Municipal de Agua Potable Alcantarillado y Aseo Cayambe (EMAPAAC-EP), que comprendió en datos de diámetros de tuberías, cotas, poblaciones estimadas, áreas e informaciones de pozos. Para la realización del proyecto, se midió los caudales de forma in situ en una jornada de 8 horas tomando en cuenta el calado y la velocidad real, en donde se logró determinar que la velocidad del caudal aforado no cumple con su dimensionamiento del tanque Imhoff mientras que el caudal teórico y caudal futuro si cumple. En el levantamiento de información se realizó el muestreo in situ del agua residual que genera la población y descarga en el sistema de alcantarillado. A partir de una caracterización se desarrolló el muestreo del agua residual, se comparó con datos bibliográficos de características típicas de aguas residuales y normativa para verificar el nivel de contaminación para su depuración en el Tanque Imhoff y lograr la remoción de los contaminantes. Así mismo se consideró el sistema de postratamiento como lo es una zanja de Infiltración para establecer con los limites permisibles de descargas, para finiquitar con el tratamiento del agua residual. | The titling project evaluates the rehabilitation of an Imhoff Tank located in the City of Cayambe, specifically in the Valle Hermoso neighborhood. Currently, wastewater does not receive adequate treatment since the treatment system is disabled, causing damage to the environment and health due to the direct discharge of wastewater. The information collected for the execution of the project was obtained from technical visits in the Valle Hermoso neighborhood and documentation provided by the Municipal Public Company of Potable Water Sewer and Toilet Cayambe (EMAPAAC-EP), which included data on pipe diameters, elevations, estimated populations, areas and well information. To carry out the project, the flows were measured in situ in an 8-hour day taking into account the draft and the real speed, where it was determined that the speed of the gauged flow does not comply with its sizing of the Imhoff tank while that the theoretical flow and future flow do comply. In the collection of information, on-site sampling of the wastewater generated by the population and discharged into the sewage system was carried out. Based on a characterization, a sampling of the wastewater was developed, it was compared with bibliographic data of typical characteristics of wastewater and regulations to verify the level of contamination for its purification in the Imhoff Tank and achieve the removal of the contaminants. Likewise, a post-treatment system such as an Infiltration ditch was considered to establish the permissible limits of discharges, to end the treatment of residual water.
Show more [+] Less [-]Estudio de la calidad hidromorfológica del agua en ríos. Caso de estudio río Bitaco Full text
2023
Toro Cadavid, Valeria | Holguin Gonzalez, Javier Ernesto | Universidad Autónoma de Occidente
En Colombia, las investigaciones sobre la calidad del agua en los ríos se centran principalmente en aspectos fisicoquímicos, pasando por alto el análisis de la calidad hidrobiológica e hidromorfológica. Esto impide comprender la correlación entre estos elementos, que determinan el estado ecológico de los cuerpos de agua de manera integrada. Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar la aplicabilidad de índices hidromorfológicos para determinar la calidad del agua en los ríos, utilizando como caso de estudio el río Bitaco y sus tributarios. Para analizar el hábitat del río y la vegetación ribereña, se recopiló y analizó información de dos campañas de monitoreo de calidad y cantidad del agua y de las características hidromorfológicas de estaciones de referencia sobre la corriente principal y sus tributarios del Plan de Ordenamiento del Recurso Hídrico (PORH) del río Bitaco. Además, se aplicaron el Índice de calidad del Bosque de Ribera (QBR) y el Índice de Habitat Fluvial (IHF). El índice QBR evidenció una reducción en la vegetación riparia debido a la presencia de especies invasoras y actividades antropogénicas como la siembra de cultivos y las descargas directas de aguas residuales. En cuanto al índice IHF, se observó que la mayoría de las estaciones presentaban una baja diversidad debido a la escasez de microhábitats importantes, como la grava y la hojarasca, que proporcionan materia orgánica esencial para los macroinvertebrados. Además de estos índices, se tuvieron en cuenta los índices fisicoquímicos e hidrobiológicos para buscar posibles correlaciones entre ellos. Los resultados revelaron correlaciones moderadas y ligeras positivas, esto mediante el uso del coeficiente de correlación de Pearson y el coeficiente de correlación de Spearman. En conclusión, este estudio proporciona una evaluación de la calidad hidromorfológica del agua en el río Bitaco, utilizando índices hidromorfológicos que ayudan a obtener información relevante que puede servir como base para futuras investigaciones y planes de manejo ambiental orientados a la conservación del recurso hídrico. | In Colombia, research on water quality in rivers focuses mainly on physicochemical aspects, overlooking the analysis of hydrobiological and hydromorphological quality. This prevents understanding the correlation between these elements, which determine the ecological status of water bodies in an integrated manner. Therefore, the main objective of the present work is to evaluate the applicability of hydromorphological indices to determine water quality in rivers, using the Bitaco River and its tributaries as a case study. To analyze the river habitat and riparian vegetation, information from two water quality and quantity monitoring campaigns and the hydromorphological characteristics of reference stations on the main stream and its tributaries of the Bitaco River Water Resource Management Plan (PORH) were collected and analyzed. In addition, the Quality of Riparian Forest Index (QBR) and the Fluvial Habitat Index (IHF) were applied. The QBR index showed a reduction in riparian vegetation due to the presence of invasive species and anthropogenic activities such as crop planting and direct wastewater discharges. Regarding the IHF index, it was observed that most of the stations presented low diversity due to the scarcity of important microhabitats, such as gravel and leaf litter, which provide essential organic matter for macroinvertebrates. In addition to these indices, physicochemical and hydrobiological indices were taken into account to look for possible correlations between them. The results revealed moderate and slight positive correlations, this by using Pearson's correlation coefficient and Spearman's correlation coefficient. In conclusion, this study provides an evaluation of the hydromorphological quality of water in the Bitaco River, using hydromorphological indices that help to obtain relevant information that can serve as a basis for future research and environmental management plans aimed at the conservation of water resources. | Proyecto de grado (Ingeniero Ambiental)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2023 | Pregrado | Ingeniero(a) Ambiental
Show more [+] Less [-]Contribuição para o estudo da reutilização de lamas de estações de tratamento de água Full text
2023
Costa, Margarida de Matos Pires | Rosa, Rita | Sousa, Diogo
Com o crescimento populacional global, a procura por água aumenta, resultando numa maior produção e consumo, produzindo mais resíduos. Transformar água bruta em potável em estações de tratamento é essencial, mas produz subprodutos líquidos chamados lamas de estações de tratamento de água (LETA). Estas lamas contêm matéria orgânica, hidróxidos de ferro, alumínio e metais, representando um potencial risco ambiental. Portanto, a reutilização das LETA, em linha com a economia circular, é crucial para promover a sustentabilidade e a conservação, transformando resíduos em valiosos recursos. Devido às características específicas destas lamas, é imprescindível conduzir um estudo completo e caracterização detalhada antes de qualquer aplicação potencial, assegurando a que sua utilização seja eficaz e segura. O objetivo principal desta dissertação foi investigar o potencial de reutilização de LETA. Assim, de forma a dar cumprimento ao objetivo proposto, foram estudadas sete lamas provenientes de várias Estações de Tratamento de Água, provenientes de diferentes origens. Primeiramente, foram realizados vários ensaios de caracterização com o intuito de obter uma compreensão detalhada da composição das LETA. Na segunda fase do estudo, foram realizados testes de adsorção para avaliar a capacidade de remoção de fósforo (P) pelas lamas. A maioria das amostras demonstraram possuir potencial de adsorção, com eficiências de remoção de pelo menos 90% e aproximadamente 5,26 mg/g de capacidade de adsorção. As LETA 1 e 3 apresentaram eficiências máximas, isto é, a concentração final de P ficou abaixo do limite de quantificação. A LETA 6 foi a lama que apresentou menor capacidade de adsorção de P - cerca de 1,21 mg/g. Estes resultados mostraram também o potencial que as LETA têm para deixarem de ser consideradas, generalizadamente, como um resíduo, podendo, por exemplo, ser usadas em sistemas de tratamento de águas residuais de afinação de baixo custo, em contraposição à sua dispendiosa disposição como resíduos. Este tipo de solução permite ainda estimular a economia circular dentro do setor da água. | With the global population growth, the demand for water is increasing, resulting in higher production and consumption, and consequently generating more waste. Converting raw water into potable water in treatment plants is essential but produces liquid by-products called Water Treatment Sludges (WTS). These sludges contain organic matter, iron and aluminum hydroxides, and metals, posing a potential environmental risk. Therefore, the reuse of WTS, in line with the circular economy, is crucial to promote sustainability and conservation, transforming waste into valuable resources. Due to the specific characteristics of these sludges, it is imperative to conduct a comprehensive study and detailed characterization before any potential application. This ensures that their use is effective and safe. The main objective of this dissertation was to investigate the potential reuse of WTS. To fulfill the proposed objective, seven sludges from various Water Treatment Plants, originating from different sources, were studied. Firstly, several characterization tests were conducted to obtain a detailed understanding of the composition of WTS. In the second phase of the study, adsorption tests were performed to evaluate the phosphorus (P) removal capacity of these sludges. Most samples demonstrated adsorption potential, with removal efficiencies of at least 90% and an approximate adsorption capacity of 5.26 mg/g. LETA 1 and 3 exhibited maximum efficiencies, meaning the final concentration of P fell below the quantification limit. LETA 6 exhibited the lowest adsorption capacity for P, approximately 1.21 mg/g. These results point to the potential to transform the treatment of these sludges in in the future. For instance, they could be used in low-cost wastewater treatment systems, as opposed to their expensive disposal as waste. Such a solution further allows the stimulation of the circular economy within the water sector.
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