Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. | Recentemente, o interesse na utilização de lemnáceas no polimento de lagoas de estabilização é decorrente da alta remoção de nutrientes e algas que ocorre nesses sistemas, além da biomassa gerada ser rica em proteína. O presente estudo foi composto de três experimentos realizados na Estação de Tratamento de Esgotos da CASAN - Florianópolis. Os dois primeiros foram desenvolvidos no Sistema de Reúso Piloto composto pelo sistema de tratamento com lemnáceas e tanques de cultivo de peixes. O terceiro foi realizado na Lagoa de Polimento com Lemnáceas. De modo geral, os resultados mostraram que as lemnáceas apresentaram desempenho satisfatório na remoção de agentes poluidores, tornando o efluente adequado para a prática de reúso em aqüicultura. As lemnáceas produzidas nos tanques de polimento foram utilizadas na alimentação dos peixes na forma seca e peletizada, sendo que a produção de biomassa foi influenciada pela temperatura. Os parâmetros zootécnicos mostraram que as lemnas peletizadas proporcionaram desempenho acima do esperado, similar aos peixes alimentados com ração. Através de análises econômicas comparativas, constatou-se que o uso de lemnas peletizadas na alimentação de tilápias cultivadas em sistema de reúso proporciona o dobro da rentabilidade ao produtor, em relação aos sistemas convencionais de cultivo. As análises microbiológicas da condição sanitária mostraram que os peixes estão de acordo com a legislação estabelecida sobre o regulamento técnico de padrões biológicos para alimentos. Com a utilização do teste de micronúcleos, foi observado que os peixes cultivados em efluente doméstico apresentam células micronucleadas, indicando que o efluente apresenta potencial genotóxico. Entretanto, através da análise de variância, não houve diferença entre os tratamentos empregados e o controle (água limpa), devido à baixa porcentagem de células micronucleadas encontradas. As análises histopatológicas realizadas através da contagem de brânquias indicam que o efluente causa algum tipo de dano aos peixes, devido à ocorrência de alterações branquiais como os aneurismas lamelares. Os resultados obtidos no presente estudo serão de grande valor para a realização de futuros projetos relacionados à sustentabilidade dos sistemas de tratamento de esgoto e produção de tilápias no país, constituindo um sistema piscícola auto-sustentável. Recently, the interests towards duckweed-based-ponds utilization are due to the fact that these systems present high nutrient and algae removal efficiencies, producing high protein biomass. The present work was developed at The Wastewater Treatment Plant from Florianópolis (Casan) and divided into three trials. The first and second trials were conducted at the Pilot Reuse System and the third one, at the Duckweed Polishing Pond. The results obtained have shown that duckweeds presented a satisfactory pollutants removal, reaching adequate criteria for aquaculture. Duckweed biomass was collected and fed to tilapias in the dried and pelletized forms, however, the biomass production was influenced by the temperature. Fish performance was measured and it was observed that fish fed pelletized duckweed have shown great performance, similar to fish fed ration. Through economical comparative analysis it can be affirmed that tilapias farming in reuse systems fed duckweeds promotes twice as the profit usually obtained in conventional systems. Microbiological analysis confirmed that fish is free of pathogenic organisms, according to the food legislation criteria applied. Toxicology tests have shown that fish presented micronuclei cells and the wastewater caused genotoxic effects into their bodies. However, through analysis of variance it was concluded that micronuclei cells were in low frequency, presenting no statistical difference from fish farmed in clean water. Histopathological analysis using gills as an indicator, have shown that the effluent is somehow harmful due to the damage found in fish gills. These results will be relevant for future projects related to wastewater treatment and tilapia farming sustainability. The reuse of the effluent from duckweed based ponds in fish farming is a feasible alternative, because it can reduce the environmental impact caused by the domestic wastewater treatment, producing high protein feed.

Practices of soil use and management are based on the physical and hydric soil behavior. Our objective was to evaluate the inter-relationships between physical properties and coefficients of soil water retention curves in an Oxisol under different soil use systems. In 2004, three contiguous areas were selected, covered for over 20 years by forest (native), Brachiaria decumbens (fallow) and annual crops (cultivation). Twenty-five undisturbed soil samples were collected at a depth of 0-0.15 m to determine the soil water retention curves. The curves were fitted by the van Genuchten equation and qs, qr q and n coefficients were estimated. The soil bulk density, soil organic carbon and clay content were also measured. A canonical correlation analysis was performed with the variables soil organic carbon content, clay content and soil bulk density (group I) and the coefficients of the soil water retention curves (group II). It was verified that an intensified soil use (forest, fallow and tillage) resulted in higher soil bulk density and lower soil organic carbon and clay contents. The first pair of canonical variables indicated dependence of qs from soil bulk density, while the second pair distinguished the soil use systems verified by the relation of qr with the clay and organic carbon content. The modifications in the soil organic carbon content and soil bulk density indicate that there occurred physic and hydric degradation of the soil. | O comportamento físico e hídrico do solo fundamenta as práticas de seu uso e manejo. O objetivo deste trabalho foi avaliar as inter-relações entre as propriedades físicas e os coeficientes da curva de retenção de água de um Latossolo Vermelho distrófico sob diferentes sistemas de uso. Em 2004, foram selecionadas três áreas contíguas utilizadas por mais de vinte anos com mata (nativa), pousio (Brachiaria decumbens) e cultivo (culturas anuais). Foram coletadas 25 amostras de solo com estrutura não deformada na camada de 0-0,15 m de profundidade, que foram utilizadas para determinação das curvas de retenção de água do solo. As curvas de retenção de água foram ajustadas pela equação de van Genuchten, obtendo-se os coeficientes qs, qr, a e n. Também foram mensuradas as variáveis densidade do solo, teor de C orgânico e teor de argila do solo (grupo I). Essas variáveis e os coeficientes das curvas de retenção do solo (grupo II) foram submetidos às análises de correlações canônicas. Verificou-se que a intensificação do uso do solo (mata, pousio e cultivo) resultou em maiores valores de densidade do solo e na redução dos teores de C orgânico e argila. O primeiro par das variáveis canônicas indicou dependência de qs em relação a densidade, e o segundo par distinguiu os sistemas de uso do solo verificado pela dependência de qr em relação aos teores de argila e de C orgânico. As modificações dos teores de C orgânico e da densidade do solo sugerem a degradação da qualidade física e hídrica do solo.

Busca mejorar la eficiencia de distribución del agua para riego del valle Chira a través de la correcta asignación de caudales y el respeto a las licencias de uso de agua.

Comprende la reducción de pérdidas de agua en el sistema de distribución del valle Lurín a través de la implementación de estructuras de control y medición de agua ubicadas en dicho valle.

Propone la reducción de las pérdidas de agua en el sistema de distribución del Valle Rímac, a través de la implementación y mejoramiento de estructuras de control y medición de agua, ubicadas en dicho valle.

Comprende la mejora de la eficiencia en la gestión y distribución del agua para riego del valle Chao mediante la implementación de estructuras de control y medición de agua ubicadas en dicho valle.

Evaporation and wind drift losses during sprinkler irrigation may reach significant values, cutting system efficiency down. The present work aims: (a) to evaluate the ability of five empirical models in predicting losses of a NY-7 model sprinkler (nozzle of 4.6 mm x 4.0 mm), working under different operational and climatic conditions; and (b) to adjust specific models to the NY-7 sprinkler. By comparing measured values - obtained on field trials - with simulated ones, it was possible to conclude that, in general, the five considered empirical models presented little or no adjustment for the single-sprinkler outdoor tests (root mean square error of 5.27; 20.70; 5.07; 6.95 and 7.06% for empirical models 1; 2; 3; 4 and 5, respectively) as well as for the block irrigation outdoor tests (root mean square error of 7.41; 24.43; 6.72; 3.16 and 2.90% for empirical models 1; 2; 3; 4 and 5, respectively). When compared to the five considered empirical models, the new adjusted models showed lower errors, indicating that the application of empirical models must be limitated to working conditions (nozzle size, operational pressure, etc.) similar to the ones in which they were developed. | As perdas de água por evaporação e arraste em sistemas de irrigação por aspersão podem assumir valores consideráveis, reduzindo a eficiência do sistema. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar a capacidade preditiva de cinco modelos empíricos para estimar perdas de água por evaporação e arraste em aspersores modelo NY-7 (bocais de 4,6 mm x 4,0 mm), trabalhando sob diferentes condições operacionais e ambientais, e ajustar modelos específicos para o aspersor NY-7. Comparando os resultados medidos em ensaios de campo, com os resultados simulados, foi possível concluir que os cinco modelos empíricos considerados apresentaram pouca ou nenhuma adequação, tanto para os ensaios com um único aspersor (quadrado do erro-médio de 5,27; 20,70; 5,07; 6,95 e 7,06% para os modelos empíricos 1; 2; 3; 4 e 5, respectivamente) quanto para os ensaios com linhas laterais contendo aspersores (quadrado do erro-médio de 7,41; 24,43; 6,72; 3,16 e 2,9% para os modelos empíricos 1; 2; 3; 4 e 5, respectivamente). Comparados aos cinco modelos empíricos considerados, os novos modelos ajustados apresentaram menores erros, indicando que a aplicação de modelos empíricos deve ser limitada às condições de operação (diâmetro de bocal, pressão de operação, etc.) similares àquelas em que os modelos foram desenvolvidos.

A avaliação da acessibilidade à penetração de substâncias contaminantes em sistemas aqüíferos, denominada vulnerabilidade, torna-se uma ferramenta importante na tomada de decisões a respeito da utilização do recurso hídrico, uso e ocupação do solo. O aqüífero aluvionar do bairro Amaro Lanari, em Coronel Fabriciano, constitui um reservatório importante de água subterrânea da região do Vale do Aço, uma vez que é deste manancial que a Companhia de Saneamento de Minas Gerais abastece cerca de 96% da população do Vale do Aço. Neste sentido, este trabalho objetivou avaliar a vulnerabilidade natural à contaminação do aqüífero, utilizando a metodologia de GOD, que leva em consideração o tipo de aqüífero, cuja ocorrência é livre na área estudada, as litologias, são predominantemente de materiais arenosos e a profundidade do nível das águas subterrâneas, que não ultrapassam 10 metros.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento alimentar e a qualidade da água em tanques de criação de girinos de rã-touro Rana catesbeiana durante 56 dias, a partir do estágio 25 da Tabela de Gosner (1960), criados em tanques de alvenaria com capacidade de 1000 L. Os girinos que receberam ração (R) e alga + plâncton + ração (APR) apresentaram o melhor peso e sobrevivência, diferindo significativamente (p < 0,05) dos outros tratamentos (somente alga e alga + plâncton). As variáveis físico-químicas da água diferiram significativamente (p < 0,05) durante o período experimental e entre os tratamentos. Foi observada uma relação entre alimento fornecido e aqueles contidos no trato digestório dos girinos (rs = 0,39; p < 0,05). A partir de 14 dias, houve mudança no hábito alimentar dos girinos procurando outros itens alimentares além do plâncton. A utilização de dietas naturais quando combinadas com dieta artificial (ração) proporcionou desenvolvimento satisfatório aos girinos.

A greenhouse experiment was set up to study the effects a synthetic conditioner "Bocashi" Terracottem® (a mixture of water absorbent polymers, fertilizers, root growth stimulators and lava) at two doses (TC1 and TC2) and an organic conditioner (BK), on the production of above ground and root biomass of a green pepper, Capsicum annuum L., crop in a sandy soil. Two irrigation doses were applied to maintain the soil water content either at 100% or 80% of its field capacity (FC). The efficiency of water use was evaluated in terms of consumption of water after 28 days of cultivation in relation to (1) the total volume of applied irrigation water, (2) the above ground biomass and (3) root biomass. It was obvious that for all treatments more water is needed to maintain the soil moisture content at 100% of FC than at 80% of FC. The highest above ground biomass production was obtained with the highest Terracottem dose (TC1) at both soil water contents. No significant differences were found between the two irrigation doses. TC treatments resulted in higher root biomass production than BK at the highest irrigation dose. The lowest levels of water consumption per unit biomass and unit root biomass were obtained in the TC1, BK and TC2 treatments. Also, no significant differences for above ground and radical biomass were found between irrigation doses, thus crop vegetative development was not affected when submitted to water stress. | Un experimento en invernadero fue conducido para estu­diar el efecto del acondicionador orgánico Bocashi (BK), y dos dosis (TC1 y TC2) del acondicionador sintético Terracottem® (una mezcla de polímeros hidrofilicos, ferti­lizante, estimuladores de desarrollo radical y cenizas volcá­nicas), sobre el desarrollo vegetativo y radical de pimentón, Capsicum nahum L., cultivado en un suelo arenoso, donde se aplicaron dos dosis de riego, para mantener el contenido de agua entre 100 y 80% de la capacidad de campo. La eficiencia de agua fue evaluada en función de la biomasa aérea, biomasa de raíces y del volumen total de agua apli­cada en el riego. En todos los tratamientos una mayor cantidad de agua fue requerida para mantener el contenido de humedad a 100% de CC en comparación a 80% de CC. La mayor producción de biomasa área se obtuvo con la dosis más alta de Terracottem (TC1) en ambas condiciones de humedad, no evidenciándose diferencias significativas entre estas. Los tratamientos con Terracottem resultaron en un mayor desarrollo de raíces en comparación al BK aunque la dosis de riego fue mayor. Los menores consu­mos de agua por unidad de biomasa fueron obtenidos en los tratamientos TC1; BK; TC2; control (SS) y fertilización química (FQ), no encontrándose diferencias entre las dos dosis de riego, para todos los tratamientos evaluados.