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Ambiente & Agua : An Interdisciplinary Journal of Applied Science
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ISSN (Print) 1980-993X
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  • Analysis of the Levels of Alteration of Aquifers Caused by the
           Installation of Wind Farms on Dunes on the Coast of Ceará, Brazil

    • Abstract: Abstract This research evaluated the levels of alteration of aquifers caused by installation of wind farms on dunes on the coast of Ceará, using the GOD and POSH methods of vulnerability, underground flow, and the application of multivariate analysis to subsidize the monitoring of groundwater quality in the area. There were three stages of field study: registering the wells and pollution sources, measuring the water levels, and groundwater sampling for laboratory analysis. The results obtained with the GOD method demonstrate the predominance of moderate- to high natural vulnerability of the aquifer to pollution in the areas close to the wind park in the district of Amarelas (Xavier and Ziu beach) and revealed high pollution loads according to the POSH method. The directional vectors of the underground flow are meaningful for Xavier Beach (high vulnerability), the center of Amarelas (moderate vulnerability), Tapuiu and Montevideo (low vulnerability). This indicated that the wind farm may have a potential impact on the lowering of groundwater in the area. From the multivariate analysis, it is evident that the groundwater characteristics are strongly related to the geological formation of the wells (Dunas and Barreiras), showing all samples within the Tolerable Maximum Value for human consumption for TDS, hardness, turbidity, and pH. It is vital to carry out preliminary studies of the aquifers underlying the areas where wind farms are to be installed, considering the levels of vulnerability and the risks of pollution and alteration of the water supply.Resumo A pesquisa objetivou avaliar os níveis de alteração dos aquíferos a partir da instalação de parques eólicos sobre dunas no litoral do Ceará por meio dos métodos de vulnerabilidade GOD e POSH, fluxo subterrâneo e aplicação da análise multivariada para subsidiar no monitoramento da qualidade da água subterrânea na área. Foram realizadas três etapas de campo: cadastro dos poços e fontes de poluição, medição de nível d’água e coleta de amostras de água subterrânea para análises laboratoriais. Os resultados obtidos com o método GOD demonstram o predomínio de moderada a alta vulnerabilidade natural do aquífero à poluição nas áreas do entorno do parque eólico do distrito de Amarelas (praia de Xavier e Ziu) que estão próximas ao parque eólico e que foram classificadas de acordo com o método POSH, com elevadas cargas poluidoras. Os vetores direcionais do fluxo subterrâneo estão com sentido para a praia de Xavier (vulnerabilidade alta), sede de Amarelas (vulnerabilidade moderada), Tapuiu e Montevidéu (vulnerabilidades baixas), significando que o parque eólico pode ser um potencial impacto no rebaixamento do lençol freático na área. A partir da análise multivariada, observa-se que as características das águas subterrâneas estão fortemente relacionadas com a formação geológica dos poços (Dunas e Barreiras), conferindo todas as amostras dentro do Valor Máximo Permitido para consumo humano para STD, dureza, turbidez e pH. Ressalta-se a importância em realizar estudos preliminares dos aquíferos subjacentes às áreas onde pretende-se instalar parques eólicos, considerando-se os níveis de vulnerabilidade e os riscos à poluição e alteração do aporte hídrico.
       
  • Moringa oleifera seed as a natural coagulant to treat low-turbidity water
           by in-line filtration

    • Abstract: Abstract This study evaluated the use of Moringa oleifera (MO) seed as a natural coagulant for the removal of turbidity and apparent color in the water treatment with low initial turbidity through the in-line filtration technique. The morphology and surface charge were investigated by characterization techniques such as optical microscopy, laser particle size, and zeta potential. The cationic proteins of the MO seed were extracted in aqueous solution. The jar test showed the potability standards for turbidity and apparent color were reached in the pH range from 4.0 to 8.5 and dosages ≥ 5 mg L-1 of MO. The dominant coagulation mechanism is adsorption and charge neutralization. This study showed that treating low-turbidity water with MO seed by the in-line filtration technique is possible.Resumo O objetivo deste estudo é avaliar o uso de semente de Moringa oleifera (MO) como um coagulante natural para remoção de turbidez e cor aparente no tratamento de água de abastecimento com baixa turbidez inicial via técnica de filtração direta em linha. A morfologia e carga de superfície foram investigadas por técnicas de caracterização como microscopia óptica, tamanho de partícula a laser e potencial zeta. As proteínas catiônicas da semente de MO foram extraídas em meio aquoso. Os ensaios de Jar test apontaram que os padrões de potabilidade para turbidez e cor foram atingidos na faixa de pH de 4,0 a 8,5 e dosagens ≥ 5 mg L-1 de MO. O mecanismo de coagulação dominante é o de adsorção e neutralização de carga. O estudo evidencia que é possível tratar água de baixa turbidez com semente de MO pela técnica de filtração direta em linha.
       
  • Contribution of public squares to the reduction of urban flooding risk

    • Abstract: Abstract Urbanization is directly linked to the process of impermeabilization of the soil in urban areas that contributes to the emergence of flood risks. The purpose of this study was to determine the hydrodynamic properties of the public squares in a flood-prone Brazilian city and determine to what extent they could contribute to the reduction of flooding. The Beerkan method was used to determine the hydrodynamic properties of the soil in nine squares located at critical flooding points in the city of Recife. This method uses simple ring infiltration and the collection of soil samples to obtain the soil granulometric distribution, thereby generating the soil water retention curve θ(h) and the hydraulic conductivity K(θ). The squares studied have similar hydrodynamic characteristics because of their similar soil texture classes, such as Loamy Sand and Sandy Loam. This made it possible for eight of the nine squares studied to be able to contribute positively to the reduction of flood risks by adapting them into micro infiltration basins that can receive the surface flows that overload the drainage network.Resumo A urbanização está diretamente ligada ao processo de impermeabilização do solo em áreas urbanas que acaba contribuindo no surgimento dos riscos de alagamentos. Desse modo, objetivou-se nessa pesquisa determinar as propriedades hidrodinâmicas das praças púbicas de uma cidade Brasileira e com isso determinar o quanto podem contribuir para a redução de alagamentos. Para tanto foram utilizado o método Beerkan para determinar as propriedades hidrodinâmicas do solo em nove praças localizadas em pontos críticos de alagamentos na cidade do Recife. O método utiliza ensaios de infiltração de anel simples e coletas de amostras de solos para obter a distribuição granulométrica do solo, com isso, gerar a curva de retenção da água no solo θ(h) e a condutividade hidráulica K(θ) através dos modelos de Van Genuchten (1980) e de Brooks e Corey. As praças estudadas apresentam características parecidas, uma vez que possuem classes texturais próximas sendo elas Areia Franca e Franco Arenosos. O que fez com que das nove praças estudadas, oito apresentassem aptidão para contribuir de maneira positiva na redução dos riscos de alagamentos, através da sua adaptação em microbacias de infiltração para que posam receber os escoamentos superficiais que sobrecarregam as estruturas de drenagem.
       
  • Activated carbon loaded with manganese and iron for glyphosate adsorption:
           Kinetics, isotherms and thermodynamic studies

    • Abstract: Abstract Granular activated carbon was loaded with 0.5% manganese and 1.0% iron (m/m) for glyphosate removal from aqueous solutions. The adsorbent material was characterized by scanning electron microscopy, dispersive energy spectrometry, nitrogen adsorption techniques and zeta potential analyses. Batch studies were performed to investigate the adsorption equilibrium, kinetics mechanisms and to obtain thermodynamic information. Glyphosate adsorption increased with the contact time and achieved equilibrium within 24 h, with a maximum adsorption capacity of 9.19 mg g-1 at 45°C. Batch kinetic experimental data obeyed the pseudo-second-order model with R2>0.99. Adsorption isotherm experiments were carried out at 5, 15, 25, 35 and 45°C. The adsorption isotherms presented a better fitting using the Freundlich model (R2>0.98), indicating a multilayer adsorption of glyphosate. Thermodynamics studies showed that the adsorption of glyphosate onto granular activated carbon loaded with manganese and iron was spontaneous and feasible with negative values of ΔG°, endothermic with ΔH° of 20.924 kJ mol-1 and ΔS° of -73.250 J mol-1 K-1, suggesting a decrease in randomness at the solid-liquid interface between glyphosate and the adsorbent. The experimental results demonstrated that activated carbon loaded with manganese and iron may be an alternative for glyphosate removal in water, wastewater treatment and purification processes.Resumo Carvão ativado granular foi impregnado com 1% de ferro e 0,5% de manganês (m/m) para remoção de glifosato em soluções aquosas. O adsorvente foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, técnicas de adsorção de nitrogênio e análises de potencial zeta. Estudos em batelada foram realizados para investigar os mecanismos de equilíbrio, cinética de adsorção e informações termodinâmicas. Com relação ao tempo de contato e capacidade máxima de adsorção, a adsorção de glifosato aumentou com o tempo de contato e alcançou o equilíbrio em 24 h, com uma capacidade máxima de adsorção de 9,19 mg g-1 a 45°C. Os dados experimentais cinéticos em batelada foram ajustados ao modelo de pseudo-segunda ordem com R2>0,99. Experimentos de equilíbrio foram realizados a 5, 15, 25, 35 e 45°C. As isotermas de adsorção ajustaram-se melhor usando o modelo de Freundlich (R2>0,98), indicando uma adsorção multicamadas do glifosato. Estudos termodinâmicos mostraram que a adsorção de glifosato sobre carvão ativado granular impregnado com manganês e o ferro foi espontânea e viável (ΔG°<0), endotérmica (ΔH°= 20.924 kJ mol-1) e com ΔS° de -73,250 J mol-1 K-1, indicando uma diminuição da entropia do sistema na interface sólido-líquido durante o processo de adsorção do glifosato ao adsorvente.. Assim, o adsorvente desenvolvido neste trabalho mostrou-se uma alternativa para a remoção do glifosato em processos de tratamento e purificação de água.
       
  • Wood ash and water availability in the production of Paiaguás-grass

    • Abstract: Abstract This study evaluated the production of Paiaguás grass (Urochloa brizantha) as a function of wood-ash doses and water availability in the Cerrado Oxisol. The experiment was carried out in a greenhouse with a randomized block design in a fractioned 5x5 factorial scheme, corresponding to five wood-ash doses (0; 8; 16; 24 and 32 g dm-3) and five soil water-availability scenarios (4; 8; 16; 32; 64 kPa) with four repetitions. The experimental design was based on the modified central compound and consisted of 13 treatments of wood-ash doses (g dm-3) and soil water-availability scenarios (kPa): 0-4; 0-16; 0-64; 8-8; 8-32; 16-4; 16-16; 16-64; 24-8; 24-32; 32-4; 32-16; 32-64. Soil volumetric moisture was monitored daily by means of the Diviner 2000 Capacitance Probe® for soil water replenishment according to the treatments. In 30-day intervals, three cuts were performed in the aerial part of the plants evaluating dry mass of leaves, stems, aerial part, number of leaves and of tillers. Data were subjected to analysis of variance and when significant to regression analysis, both up to 5% of error probability, through the statistical program SISVAR and response surface study using SAS. The combinations of wood ash doses with water soil tensions influence the productive characteristics of Paiaguás grass. Fertilization with wood ash reduces the effect of water stress on Paiaguás grass and this residue may be a viable alternative to partial replacement of mineral fertilization and safe disposal in the environment.Resumo Objetivou-se avaliar a produção do capim-paiaguás (Urochloa brizantha) em função de doses de cinza vegetal e disponibilidades hídricas do Latossolo Vermelho do Cerrado. O experimento foi realizado em casa de vegetação com delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 5x5 fracionado, correspondendo a cinco doses de cinza vegetal (0; 8; 16; 24 e 32 g dm-3) e cinco disponibilidades hídricas do solo (4; 8; 16; 32; 64 kPa) com quatro repetições. O desenho experimental foi baseado no composto central modificado e constituía-se por 13 tratamentos de doses de cinza vegetal (g dm-3) e disponibilidades hídricas do solo (kPa): 0-4; 0-16; 0-64; 8-8; 8-32; 16-4; 16-16; 16-64; 24-8; 24-32; 32-4; 32-16; 32-64. A umidade volumétrica do solo foi monitorada diariamente por meio da sonda de capacitância Diviner 2000® para reposições hídricas do solo conforme os tratamentos. Em intervalo de 30 dias foram realizados três cortes na parte aérea das plantas avaliando-se a massa seca das folhas, dos colmos, da parte aérea, número de folhas e de perfilhos. Os dados foram submetidos à análise de variância e quando significativo à análise de regressão, ambos até 5% de probabilidade de erro, por meio do programa estatístico SISVAR e o estudo de superfície de resposta por meio do SAS. As combinações de doses de cinza de madeira com as tensões de água do solo influenciam as características produtivas do capim Paiaguás. A fertilização com cinza de madeira reduz o efeito do estresse hídrico na grama de Paiaguás e esse resíduo pode ser uma alternativa viável à substituição parcial da fertilização mineral e ao descarte seguro no ambiente.
       
  • Emerging Contaminants in Trans-American Waters

    • Abstract: Abstract Industrial development has made new products available to people to make their lives easier. Items such as food, cleaning, personal care and health products, among others, are processed, sold and consumed daily by all age groups. These products include in their formulation inorganic and organic chemicals with the purpose of improving or increasing some of their properties, making them more attractive to the consumer. These substances are strictly controlled during production so that the final product may be safely consumed. In most cases, the constituents of commercial products end up in wastewater, where they are not controlled. These uncontrolled pollutants of differing chemical natures are known as “Emerging Contaminants” (ECs). Research worldwide has found ECs in various environmental matrices, especially water. To understand this problem, four fundamental aspects must be addressed: 1) the analytical methods for its determination; 2) the occurrence in environmental matrices; 3) the treatments for the removal of ECs in wastewater and drinking water plants; and 4) the risks to health and the environment. This document reviews these four aspects with regard to 14 ECs commonly found in the studies around the world and addresses the state of these ECs in trans-American waters.Resumo O desenvolvimento industrial gerou novos produtos para facilitar a vida das pessoas. Itens como alimentos, higiene, cuidados pessoais e produtos de saúde, entre outros, são processados, vendidos e consumidos diariamente por todas as faixas etárias. Esses produtos incluem em sua formulação produtos químicos orgânicos e inorgânicos com o objetivo de melhorar ou aumentar algumas de suas propriedades, tornando-os mais atraentes para o consumidor. Essas substâncias são rigorosamente controladas durante a produção para que o produto final possa ser consumido com segurança. Na maioria dos casos, os constituintes dos produtos comerciais acabam em águas residuais onde não são controlados. Esses poluentes não controlados, de diferentes naturezas químicas, são conhecidos como "Contaminantes Emergentes" (CEs). Pesquisas em todo o mundo encontraram CEs em várias matrizes ambientais, especialmente na água. Para entender esse problema quatro aspectos fundamentais devem ser abordados: 1) os métodos analíticos para sua determinação; 2) a ocorrência em matrizes ambientais; 3) os tratamentos para a remoção de CEs em estações de tratamento de águas residuais e de água potável; e 4) os riscos para a saúde e o meio ambiente. Este documento analisa esses quatro aspectos em relação aos 14 CEs comumente encontrados em estudos internacionais que abordam a situação desses CEs em águas transamericanas.
       
  • Numerical Simulation of Debris Flows of the Catastrophic Event of February
           2019 in Mirave - Peru

    • Abstract: Abstract Debris flows are geophysical phenomena, caused by torrential rain, which occur in mountainous areas, characterized by the detachment of slope and riverbed materials and their consequent dislodge through watersheds and streams. Debris flows usually carry sludge, water and rocks, and can destroy everything in their path. On February 8th, 2019, an event of this type occurred and destroyed Mirave’s community in Peru, which was located in the areas of transport and deposition of debris flows. This research presents the modeling and numerical simulation to reproduce the transport and deposition processes of the debris flow that occurred in Mirave. The initiation process of the debris flow in streams was represented by hydrographs obtained from the estimated rain runoff volumes and solid materials found at each evaluated micro watershed. The numerical simulation results show acceptable results in terms of reproduction of the extension of the affectation and deposition areas of solids related to the studied debris flow. The resulting velocity field shows an adequate representation of the erosion zones observed in the area. The model used for evaluating the disaster risk by debris flows can predict and delimit, with acceptable accuracy, the potentially dangerous areas for a mudslide event. The application of the proposed methodology for assessing the disaster risk due to debris flows at watersheds and streams is useful to understand the extent of debris flow affectation during extreme weather events, as well as to develop emergency plans, and to formulate disaster management policies in Peru or in other countries with similar conditions.Resumo Os fluxos de detritos são fenômenos geofísicos provocados por chuvas torrenciais, que ocorrem em áreas montanhosas, e se caracterizam pelo desprendimento de materiais de declives e de leitos de rios e seu consequente arraste água abaixo através de bacias e córregos. Os fluxos de detritos carregam consigo, em geral, lodo, água e rochas, e podem destruir tudo o que está em seu caminho. No dia 8 de fevereiro de 2019 ocorreu um evento deste tipo que destruiu a comunidade de Mirave, no Peru, que estava localizada nas áreas de trânsito e deposição dos fluxos de detritos. Esta pesquisa apresenta a modelagem e simulação numérica para reproduzir os processos de iniciação e deposição de fluxos de detritos ocorrido em Mirave. O processo de iniciação dos fluxos de detritos nos desfiladeiros foi representado por hidrogramas obtidos a partir dos volumes estimados de escoamento de água da chuva e materiais sólidos encontrados em cada microbacia avaliada. Os resultados das simulações numéricas mostram resultados aceitáveis em termos de reprodução da extensão do impacto nas áreas de deposição de sólidos relacionados ao fluxo de detritos estudado. O campo de velocidades resultantes mostra uma adequada representação das zonas de erosão observadas in loco. O modelo usado para a avaliação do risco de desastres por fluxos de detritos é capaz de prever e delimitar, com uma aproximação aceitável, as áreas potencialmente perigosas para um evento de deslizamento de terra com um período de retorno determinado. A aplicação da metodologia proposta para avaliação do risco de desastres devido aos fluxos de detritos, a bacias e riachos, é útil para entender a extensão dos impactos gerados pelos fluxos de detritos durante eventos climáticos extremos, bem como para o desenvolvimento de planos de emergência e formulação de políticas de gestão de desastres no Peru.
       
  • Analysis of the long-term effects of groundwater extraction on the water
           balance in part of the Urucuia Aquifer System in Bahia - Brazil

    • Abstract: Abstract In agricultural regions where there is insufficient rainwater for cultivation, understanding the dynamics of surface water and groundwater is critical to assess the impact of increased well pumping on the water balance. The western region of the state of Bahia-Brazil, the largest area of agribusiness in the state, has experienced progressive occupation since the 1980s, resulting in pressure on water resources - mainly after the introduction of irrigation - and conflicts among water users. This study analyzed the effects of groundwater extraction by wells in a portion of the Urucuia Aquifer System. The methodology used was the simulation of groundwater flow in steady-state for three scenarios: i) without withdrawal of water by pumping wells; (ii) with current withdrawal rates; and (iii) with 60% additional extraction. After defining well production rates from field surveys (4.6 m3 s-1) and modeling of the aquifer base geometry (maximum thickness of 535 m), the steady-state models with and without pumping show that, in the long term, groundwater storage decreases by 2 km3 (0.8 m on average in the aquifer) without interference in the regional flow direction. The mass balance shows that the base flow of the main rivers is reduced by approximately 6% after current groundwater extraction and an additional 2.5% after additional extraction. The results point to a greater impact on surface water caused by a reduction in groundwater storage and related river base flow. This indicates the importance of maintaining and expanding the groundwater-level monitoring network.Resumo Em regiões agrícolas onde há insuficiência de chuva para o cultivo, entender a dinâmica das águas, superficiais e subterrâneas, é fundamental para avaliar o impacto do crescente bombeio de poços sobre o balanço hídrico. O Oeste do estado da Bahia-Brasil, maior área de agronegócio do estado, experimenta uma progressiva ocupação a partir da década de 80, ocasionando pressão sobre os recursos hídricos, principalmente após a introdução da irrigação, e já apresentando conflitos entre usuários das águas. Objetivou-se neste trabalho, analisar os efeitos da extração de águas subterrâneas por poços em uma porção do Sistema aquífero Urucuia. A metodologia utilizada foi a simulação de fluxo hídrico subterrâneo em regime estacionário para três cenários: i) sem bombeio; ii) com bombeio atual e; iii) com 60% a mais de extração por poços. Após definição das vazões de produção dos poços atuais (4,6 m3 s-1) e da modelagem da geometria da base do aquífero (espessura máxima de 535 m), os modelos estacionários sem bombeio e com bombeio mostram que, a longo prazo, o armazenamento de água subterrânea diminui em 2 km3 (rebaixamento médio no aquífero de 0.8 m) sem interferências na direção de fluxo regional. O balanço de massa mostra que o fluxo de base dos rios principais é reduzido em aproximadamente 6% após a extração de água subterrânea atual e mais 2,5% após acréscimo de extração. Resultados apontam para um impacto maior sobre rios, causado por uma redução no armazenamento e fluxo de base. Os estudos indicam a importância de manter e expandir a rede de monitoramento dos níveis d´água.
       
  • Low-cost wireless sensor network applied to real-time monitoring and
           control of water consumption in residences

    • Abstract: Abstract The objective of this work is to explore the implementation of a low-cost real-time monitoring and control of water consumption together with a user feedback interface. Water usage information will be available in a cloud storage and can be accessed through a mobile application. The collected data allows access and supervision of both client- and water concessionaire. Project feasibility is analyzed in terms of hardware and software, as well as each element required for the design. The simulations were carried out with the purpose of verifying system operation, considering the following metrics: transmission rate, signal strength and transmission quality. After the simulations, the hardware and software were integrated, and the final result was presented through a mobile application. This work presents and applies a design and development methodology of Wireless Sensor Network (WSN) using Internet of Things (IoT) technologies and Smart City in water-distribution systems.Resumo O objetivo deste trabalho é realizar o monitoramento e o controle em tempo real do consumo de água nas residências, com feedback aos usuários e de baixo custo. As informações de consumo de água serão disponibilizadas na nuvem e poderão ser acessadas através de um aplicativo de celular. Os dados coletados possibilitam que a concessionária de fornecimento de água da cidade também tenha acesso e supervisão sobre eles. Sendo assim, é analisada a viabilidade do projeto em termos de hardware e software e seus elementos necessários para sua concepção. Feito isso, simulações foram realizadas com o objetivo de comprovar o funcionamento do sistema considerando as seguintes métricas: taxa de transmissão, potência do sinal e qualidade de transmissão. Após as simulações, o hardware e software foram integrados e o resultado final foi apresentado através de um aplicativo. O trabalho apresentou e aplicou uma metodologia de projeto e desenvolvimento de RSSF, aplicando-se tecnologia da Internet das Coisas (IoC) e Cidades Inteligentes na área de sistemas de distribuição de água.
       
  • Decolorization of textile azo dye Reactive Red 239 by the novel strain
           Shewanella xiamenensis G5-03 isolated from contaminated soil

    • Abstract: Abstract Shewanella xiamenensis G5-03 isolated from contaminated landfill soil efficiently decolorized five textile azo dyes under static conditions. One of them, Reactive Red 239 (RR239), was completely decolorized at a pH range of 7 to 11 (at 35°C) within 3-6 h. The bacterium was also efficiently decolorized RR239 in a wide temperature range of 25-40°C (at pH 8). The kinetics of RR239 decolorization by G5-03 fitted to the Michaelis-Menten Model (K m = 443.3 mg L-1, V max = 166.7 mg L-1 h-1). The decolorization of RR239 was monitored by UV-Vis and FTIR spectroscopy, which showed significant changes in peak positions when compared to the dye spectrum. Overall, the ability of S. xiamenensis G5-03 to decolorize textile azo dyes in a wide range of temperatures and pH (neutral-alkaline) indicate that this strain is a potential candidate for treating dye-containing effluent.Resumo Shewanella xiamenensis G5-03 isolada de solo contaminado de aterro sanitário foi eficiente em descolorir cinco corantes têxteis azos em condições estáticas. Um deles, Reactive Red 239 (RR239), foi completamente descolorido na faixa de pH de 7 a 11 (a 35°C) dentro de 3-6 h. A bactéria também foi eficiente em descolorir RR239 em uma ampla faixa de temperatura de 25-40°C (em pH 8). A cinética de descoloração do RR239 pela G5-03 se ajustou ao modelo de Michaelis-Menten (K m = 443,3 mg L-1, V max = 166,7 mg L-1 h-1). A descoloração do RR239 foi monitorada por espectroscopia UV-Vis e FTIR, que mostrou mudanças significativas nas posições dos picos quando comparadas ao espectro do corante. No geral, a capacidade de S. xiamenensis G5-03 para descolorir os corantes têxteis azo em uma ampla faixa de temperatura e pH (neutro-alcalino) indica que esta cepa é uma candidata em potencial para o tratamento de efluente contendo corante.
       
  • Metals and dissolved organic carbon (DOC) of surface waters in two
           adjacent watersheds in the eastern Amazon

    • Abstract: Abstract Land-use intensification in the "Zona Bragantina" region, an area in the eastern Brazilian Amazon, has accelerated landscape changes from primary forest to a mixture of different land uses: native forest (riparian vegetation), secondary forest, pasture, annual cropland, perennial cropland, bare soil and fallow vegetation, with negative consequences for the stability and equilibrium of river systems. This study examined the temporal and spatial variation of dissolved organic carbon (DOC) and metal concentrations in stream water of the Cumaru (ICU) and São João (ISJ) watersheds from May 2014 to April 2015, to understand the chemical changes in forests and agro-ecosystems during one year. In both watersheds, higher concentrations of dissolved metals (aluminum, sodium, barium, calcium, iron, potassium, magnesium, copper and zinc) and DOC were measured in the rainy season, with considerable variability due to precipitation events. Furthermore, strong spatial variation was observed, with lower conductivity, higher pH, and higher concentrations of DOC and dissolved metals in the downstream reaches, especially for DOC in a small reservoir below a dam in ISJ. Significant human intervention was located in these downstream areas, including nearby agriculture and pasture, and use of stream resources for domestic activity. Sandy soil in these areas likely facilitated leachate processes, mainly in deforested areas, supporting the increased movement of metals from the land to the stream.Resumo A intensificação do uso da terra na região da “Zona Bragantina”, uma área da Amazônia Oriental brasileira, acelerou as mudanças de paisagem da floresta primária para uma mistura de diferentes usos da terra: floresta (vegetação ripária), floresta secundária, pastagem, terra agrícola anual, terra cultivada perene, solo descoberto e vegetação em pousio, com consequências negativas na estabilidade e equilíbrio dos sistemas fluviais. Este estudo examinou as variações temporais e espaciais das concentrações de carbono orgânico dissolvido (COD) e de metais em água fluvial das bacias hidrográficas Cumaru (ICU) e São João (ISJ), de maio de 2014 a abril de 2015 para entender as variações químicas nos agrossistemas e florestas durante 1 ano de monitoramento. Em ambas as bacias, maiores concentrações de metais dissolvidos (alumínio, sódio, bário, cálcio, ferro, potássio, magnésio, cobre e zinco) e COD foram medidos na estação chuvosa, com considerável variabilidade devido a eventos de precipitação. Além disso, foi observada forte variação espacial, com baixa condutividade, pH mais alto e maiores concentrações de COD e metais dissolvidos nos trechos a jusante, especialmente para COD em um pequeno reservatório abaixo de uma barragem no ISJ. Estas áreas a jusante sofrem intervenção humana significativa, incluindo agricultura e pastagem nas proximidades e uso dos recursos hídricos para a atividade doméstica. O solo arenoso nestas áreas provavelmente facilita os processos de lixiviação, principalmente em áreas desmatadas, apoiando o aumento do movimento de metais da paisagem para o córrego.
       
  • Water balance in soil covered by regenerating rainforest in the Paraíba
           Valley region, São Paulo, Brazil

    • Abstract: Abstract The objective of this study was to evaluate the water balance in a Red-Yellow Latosol covered by a regenerating rainforest for 30 years in the Una River Basin between April 2016 and March 2017. Field capacity (FC) and permanent wilting-point values (PWP) used to calculate the available water capacity (AWC) in the soil were determined by the soil moisture characteristic curve obtained in pots, which made it possible to determine the soil residual water content (g / g) from the measurement of water tension in 15 Watermark (TM) sensors installed at depths of 40, 60 and 120 cm. Precipitation during the period (1962 mm) was obtained from the automatic weather station located 300 m from the experimental area. Soil surface runoff was obtained from 5 collectors distributed in the experimental area. Precipitation was characterized by a maximum of 454 mm in January 2017 and no rain in July 2016. The actual evapotranspiration was 744 mm. There were 56 runoff events (SR) totaling 60 mm. The average soil water tension remained below 37 kPa in 67% of the studied period, a condition that kept the soil moisture content high. The soil water balance of the tropical forest area, up to 120 cm deep, kept soil water content near its maximum capacity (173 mm) 49% of the time and saturated 51% of the time, so that it generated deep drainage beyond 120 cm deep and 1023 mm deep.Resumo Objetivou-se avaliar o balanço hídrico em Latossolo Vermelho-Amarelo coberto por floresta tropical em regeneração há 30 anos, na bacia do rio Una entre abril de 2016 e março de 2017. Os valores da capacidade de campo (FC) e ponto de murcha permanente (PWP) usados para calcular a capacidade de água disponível (AWC) no solo foi determinado pela curva característica de umidade do solo obtida em vasos, a qual possibilitou determinar o teor de água residual do solo em (g / g) a partir da medição da tensão da água em 15 sensores Watermark (TM) instalados nas profundidades de 40, 60 e 120 cm. A precipitação no período (1962 mm) foi obtida na estação meteorológica automática localizada a 300 m da área experimental. O escoamento na superfície do solo foi obtido de 5 coletores distribuídos na área experimental. A precipitação se caracterizou por atingir o máximo de 454 mm em janeiro de 2017 e ausência de chuvas em julho de 2016. A evapotranspiração real foi de 744 mm. Houve 56 eventos de escoamento superficial (ES) totalizando 60 mm. A tensão média da água no solo permaneceu abaixo de 37 kPa em 67% do período estudado, condição que manteve o solo com alto teor de umidade. O balanço hídrico no solo até 120 cm de profundidade da área de florestal tropical manteve a água armazenada no solo em 49% do tempo próximo a sua capacidade máxima (173 mm) e saturada em 51% do tempo de forma que gerou uma drenagem profunda além de 120 cm de profundidade de 1023 mm.
       
 
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