ISSN = 1980-993X (Online) http://www.ambi-agua.net rd 33 Edition of Revista Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science, Taubaté, v. 11, n. 3, p. 486-758 July/Sep. 2016. (doi:10.4136/ambi-agua.v11.n3) EDITORIAL BOARD Editor Getulio Teixeira Batista Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrográficas (IPABHi), SP, BR Associate Editors Amaury Paulo de Souza Universidade Federal de Viçosa (UFV), BR Ana Aparecida da Silva Almeida Universidade de Taubaté (UNITAU), BR Andrea Giuseppe Capodaglio University of Pavia, ITALY Antonio Evaldo Klar Universidade Est. Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), BR Antonio Teixeira de Matos Universidade Federal de Viçosa (UFV), BR Carlos Eduardo de M. Bicudo Instituto de Botânica, IBT, BR Cláudia S. de C. M. dos S. Cordovil Centro de estudos de Engenharia Rural (CEER), Lisboa, Portugal Dar Roberts University of California, Santa Barbara, United States Delly Oliveira Filho Universidade Federal de Viçosa (UFV), BR International Institute of Earthquake Engineering and Ehsan Noroozinejad Farsangi Seismology(IIEES), Farmanieh, Tehran, Iran Gabriel Constantino Blain Instituto Agronômico de Campinas, IAC, Brasil. Giordano Urbini University of Insubria, Varese, Italy Gustaf Olsson Lund University, Lund, Sweden Hélio Nobile Diniz Inst. Geológico, Sec. do Meio Amb. do Est. de SP (IG/SMA),BR János Fehér Debrecen University, Hungary João Vianei Soares Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), BR José Carlos Mierzwa Universidade de São Paulo, USP, BR Julio Cesar Pascale Palhares Embrapa Pecuária Sudeste, CPPSE, São Carlos, SP, BR Institute of Regional Medicine, National University of the Northeast, Luis Antonio Merino Corrientes, Argentina Marcelo dos Santos Targa Universidade de Taubaté, (UNITAU), BR Massimo Raboni Polytechnic University of Milan, Milan, Italy Nelson Wellausen Dias Inst. Bras. de Geogr. e Estatística (IBGE). Aracaju, SE, BR Petr Hlavínek Brno University of Technology República Tcheca Richarde Marques da Silva Universidade Federal da Paraíba, UFPB, BR Sergio Francisco de Aquino Universidade Federal de Ouro Preto, UFOP, BR Silvio Jorge Coelho Simões Univ. Est. Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP, BR Stefan Stanko Slovak Technical University in Bratislava Slovak, Eslováquia Teresa Maria Reyna Universidad Nacional de Córdoba, Argentina Yosio Edemir Shimabukuro Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), BR Zhongliang Liu Beijing University of Technology, China Editorial Section Nelson Wellausen Dias, PPGCA, UNITAU, IBGE, BR Theodore D`Alessio, FL, USA, Maria Cristina Bean, FL, USA Text Editors Getulio T. Batista, UNITAU, BR Reference Editor Liliane Castro, Bibliotecária - CRB/8-6748, Taubaté, BR Layout Editors Vera L. F. Batista, IPABHi & Getulio T. Batista, UNITAU, BR Technical Support Tiago dos Santos Agostinho, LAGEO, UNITAU, BR Secretaria e Comunicação Luciana Gomes de Oliveira, UNITAU, BR Library catalog entry by Liliane Castro CRB/8-6748 Revista Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science / Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrográficas. Taubaté. v. 11, n. 3 (2006)- Taubaté: IPABHi, 2016. Trimestral ISSN 1980-993X 1. Ciências ambientais. 2. Recursos hídricos. I. Instituto de Pesquisas Ambientais em Bacias Hidrográficas. CDD - 333.705 CDU - (03)556.18 i TABLE OF CONTENTS COVER: Bathymetry used in computational modeling of the Santos Estuarine System water renewal. Source: ROVERSI, F. et al. Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos usando modelagem computacional. Rev. Ambient. Água, Taubaté, vol. 11 n. 3, p. 566-585, 2016. doi:10.4136/ambi- agua.1770 ARTICLES Enhancing arsenic removal from groundwater at household level with naturally occurring iron doi:10.4136/ambi-agua.1815 01 486-498 Anitha Kumari Sharma; Sabrina Sorlini, Barbara Marianna Crotti; Maria Cristina Collivignarelli; Jens Christian Tjell; Alessandro Abbà Removal of odorous sulphur compounds from industrial gases by biotrickling filters 02 doi:10.4136/ambi-agua.1848 499-507 Vincenzo Torretta; Marco Schiavon; Enrico Anselmo Papa, Paolo Caruson; Andrea G. Capodaglio Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue from the Roosevelt River, Southwestern Amazon basin 03 doi:10.4136/ambi-agua.1830 508-518 Marcelo Rodrigues dos Anjos; Nadja Gomes Machado; Maria Eliana Peixoto da Silva; Wanderley Rodrigues Bastos; Márcio Rodrigues Miranda; Dario Pires de Carvalho; Marília Higino Mussy; Igor Bruno Barbosa de Holanda; Marcelo Sacardi Biudes; João Ânderson Fulan Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents doi:10.4136/ambi-agua.1852 04 Sabrina Ferreira de Almeida; Letícia Martins Rabelo; Joyce Moreira de Souza; Raíssa de Oliveira Ferreira; 519-534 Abraão Tiago Batista Guimarães; Caio César Oliveira Pereira; Aline Sueli de Lima Rodrigues; Guilherme Malafaia Using game theory to assess multi-company strategies in watershed management 05 doi:10.4136/ambi-agua.1697 535-547 Luke Ogilvie Thompson; Alexandre Bevilacqua Leoneti; René Bañares-Alcántara; Eduardo Cleto Pires Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe mediante tests microbiológicos y ecotoxicológico 06 doi:10.4136/ambi-agua.1703 548-565 Tomás López Arias; Virginia Fernández Peralta; Deidamia Mercedes Franco de Diana; Edgar Galeano Delgado; Fernando Salvador Alonso Márquez; Mónica Diana Benítez Martínez; María Eva López Vera; Helton Ímas Ayala; Nathalia Bobadilla Giménez; Liz Mariela Benitez Resquín; Carlos Gustavo Mazó Bareiro Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos usando modelagem computacional 07 566-585 doi:10.4136/ambi-agua.1770 Fernando Roversi; Paulo Cesar Colonna Rosman; Joseph Harari Crise hídrica em publicações científicas: olhares da bioética ambiental 08 doi:10.4136/ambi-agua.1879 586-600 Marta Luciane Fischer; Thiago Rocha da Cunha; Caroline Filla Rosaneli; Renata Bicudo Molinari; Anor Sganzerla ii Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal produzida em fotobiorreator laminar 09 601-611 doi:10.4136/ambi-agua.1877 Tiago Borges Ferreira; Jesús Fernández González; André Luís Teixeira Fernandes Classificação de estratos florestais utilizando redes neurais artificiais e dados de sensoriamento remoto 10 doi:10.4136/ambi-agua.1871 612-624 Wanderson Gonçalves e Gonçalves; Hebe Morganne Campos Ribeiro; José Alberto Silva de Sá; Gundisalvo Piratoba Morales; Hélio Raymundo Ferreira Filho; Arthur da Costa Almeida Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico, IDH e remanescente de cobertura vegetal no estado de Goiás, Brasil 11 625-636 doi:10.4136/ambi-agua.1825 Saulo Bruno Silveira e Souza; Nilson Clementino Ferreira; Klebber Teodomiro Martins Formiga Influência do número de classes de vulnerabilidade na determinação da suscetibilidade morfométrica à inundação 12 doi:10.4136/ambi-agua.1842 637-649 Vívian Gemiliano Pinto; Ricardo Neves de Souza Lima; Ricardo Costa Pinto e Santos; Celso Bandeira de Melo Ribeiro Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares no sul de Santa Catarina, Brasil 13 doi:10.4136/ambi-agua.1881 650-664 Aline Votri Guislon; Karoline Ceron; Guilherme Alves Elias; Robson Santos; Vanilde Citadini-Zanette Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação, solo e alface (Lactuca sativa L.) 14 doi:10.4136/ambi-agua.1829 665-675 Karine Scherer; Camille Eichelberger Granada; Simone Stülp; Raul Antonio Sperotto Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 15 doi:10.4136/ambi-agua.1876 676-688 Virginia Sanches Uieda; Maria Ines Bulgari Alves; Eliane Ivonete da Silva Detecção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. na água bruta das estações de tratamento no município de Blumenau, SC, Brasil 16 doi:10.4136/ambi-agua.1853 689-701 Suelen Cristina Grott; Brunna Hartmann; Hercílio Higino da Silva Filho; Regina Maura Bueno Franco; Juliane Araújo Greinert Goulart Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos na bacia do rio Corumbá no Centro-Oeste do Brasil 17 702-710 doi:10.4136/ambi-agua.1857 Giovanna Gomes Cordeiro; Nathália de Macêdo Guedes; Tiago Borges Kisaka; Gabriela Bielefeld Nardoto Índice de qualidade das águas e balneabilidade no Riacho da Bica, Portalegre, RN, Brasil 18 doi:10.4136/ambi-agua.1833 711-730 Samylle Ruana Marinho de Medeiros; Rodrigo Guimarães de Carvalho; Luiz di Souza; Antônio Helton da Silva Barbosa Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém sob a ótica de um sistema de índices de sustentabilidade 19 731-744 doi:10.4136/ambi-agua.1878 Fabiana da Silva Pereira; Ima Célia Guimarães Vieira Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi sob estratégias de cultivo 20 doi:10.4136/ambi-agua.1880 745-758 Aldemir da Silva; Marcos Eric Barbosa Brito; Luciano Jonatas Gomes Frade; Reginaldo Gomes Nobre; Franciscleudo Bezerra da Costa; Alberto Soares de Melo; Luderlândio de Andrade Silva iii Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.4136/1980-993X www.ambi-agua.net E-mail:
[email protected] Enhancing arsenic removal from groundwater at household level with naturally occurring iron doi:10.4136/ambi-agua.1815 Received: 03 Dec. 2015; Accepted: 17 May 2016 Anitha Kumari Sharma1; Sabrina Sorlini2, Barbara Marianna Crotti3; Maria Cristina Collivignarelli4; Jens Christian Tjell1; Alessandro Abbà4* 1 Technical University of Denmark, Miljoevej, Lyngby, Denmark 2 University of Brescia, Brescia, Italy Department of Civil, Environmental, Architectural Engineering and Mathematics 3 ASMia Srl, Mortara, Pavia, Italy 4 University of Pavia, Pavia, Italy Department of Civil and Architectural Engineering * Corresponding author: e-mail:
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[email protected] ABSTRACT A supply of drinking water low in Arsenic (As) prevents arsenic poisoning. The presence of high concentrations of iron (Fe) in groundwater under the alluvial plains of the large rivers in Southeast Asia is a prerequisite for the simple removal of As. This study investigated the mechanisms and possibilities for enhancing As removal with naturally occurring Fe in a reliable, low cost and sustainable way. The results of the study show that As removal with Fe is greatly enhanced by the addition of an oxidizing agent (preferably KMnO4) immediately after the pumping of groundwater. Further enhancement of As removal in the presence of Fe can be achieved by adding a small volume of a concentrated basic solution of MnO4- and AlO2-, which has a combined oxidation, coagulation and buffering capacity. Best results were obtained when this solution was mixed with the groundwater immediately after its pumping until a pale pink color appeared. Maximum required reaction time was 10 minutes and subsequent filtration of the water was able to reduce the As concentration to near zero. Concentrations of MnO4- and AlO2- can be varied in the solution to achieve sufficient As removal to suit different Fe/As ratios and the presence of interfering co-occurring anions. Keywords: aluminum, metal removal, oxidation. Melhoria na remoção de arsênio de água subterrânea em nível doméstico com ferro de ocorrência natural RESUMO O abastecimento de água potável com baixa concentração de arsênio (As) é uma das soluções contra a Arsenicose. A presença de altas concentrações de ferro (Fe) na água subterrânea das várzeas dos grandes rios no sudeste da Ásia é um pré-requisito para uma remoção simplificada de arsênio. O objetivo deste estudo foi avaliar os mecanismos e as Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 the reintroduction of surface water. Bangladesh. and photocatalytic processes. 2003). as it requires days rather than hours to be completed (Cherry et al. 2007). 2003).e AlO2. coagulação e capacidade tampão. Subsequent removal of the formed Fe(OH)3 flocs by filtration significantly improves As removal. 2016 . while an oxidation of 80% after the first minute and 100% after 15 minutes was obtained for raw groundwater. The prevailing national Maximum Concentration Level (MCL) value for drinking water in most of the countries in Southeast Asia is 50 µg L-1. as the best choice depends on many factors. The chemistry involved in the efficient yet simple removal of As(III) with iron (Fe) is the oxidation of As(III) to As(V) and concurrent adsorption of As(V) and As(III) onto precipitating iron-hydroxides (Fe(OH)3). remoção de metais. coagulation (with Al or Fe salts) and filtration are available and implemented in the field for removal of Arsenic (BAMWSP.Enhancing arsenic removal from groundwater … 487 possibilidades de melhorar a remoção de arsênico de águas subterrâneas com a ocorrência natural de ferro de modo confiável. Oxidation of As(III) to As(V) takes place only in parallel to the oxidation of Fe added as Fe(II). 11 n. Ca(ClO)2 or NaClO). therefore. 2004). Água vol. Uma melhoria adicional na remoção do arsênio na presença de ferro pode ser alcançada pela adição de um pequeno volume de uma solução concentrada de MnO4. Os melhores resultados foram obtidos quando a solução era misturada imediatamente depois de bombear água até que se adquira uma cor rosa-pálido. As concentrações de MnO4. Ambient. awareness. etc. Simple household treatment methods based on oxidation. oxidação. Various measures like the installation of As-free deep-tube wells. resulting in skin diseases and various kinds of cancer (WHO. 2004. 2011). piped water supply and As removal using various treatment methods have been suggested as mitigating options (Ahmed and Rahman. 2001. 2002. Berg et al. Chakraborti et al. most of the results from the Bengal Delta show that these methods are Rev. Oxidation with air/oxygen is a very slow process. especially when individuals are willing to adopt simple procedures to obtain good drinking water.. Palavras-chave: alumínio. Os resultados mostraramm que a remoção do arsênio com ferro é mais efetiva com a adição de um agente oxidante (de preferência com KMnO4) imediatamente após o bombeamento de águas subterrâneas.podem ser variadas na solução de modo a obter uma remoção de arsênio suficiente para satisfazer diferentes taxas de Fe/AS e a presença de ânions de interferência simultânea. rainwater harvesting.básico e AlO2-. 1979). 1. such as affordability (economy.. Vietnam and other regions) may seriously and adversely affect the health of the population. availability of alternative water sources. However. flexibility in adopting a new technology. Sorlini and Gialdini (2010) showed that a complete oxidation of As(III) into As(V) can be obtained with KMnO4 during the first minute of oxidation in pure water spiked with As(III). and it is estimated that more than 40 million people are exposed to As concentrations above that threshold (Smedley and Kinniburgh. a more effective oxidation of As(III) can be obtained by means of chemical (KMnO4. Low-cost treatment of groundwater for As removal at the household level can a viable option for safeguarding water supplies. Cheng et al. and most probably due to intermediate oxidants formed during oxidation of Fe(II) to Fe(III) in presence of air (Hug and Leupin. time).. O tempo máximo de reação necessário foi de dez minutos e uma subsequente filtração da água pode reduzir a concentração de arsênio até próximo de zero. One unique solution may not be appropriate for the vast As-contaminated regions.. que tem um efeito combinado de oxidação. de baixo custo e sustentável. supplying of bottled water. INTRODUCTION Occurrence of inorganic Arsenic (As) in groundwaters under the alluvial plains of the large rivers in Southeast Asia (West Bengal. Sharma (2006). photochemical (UV+Citrate). 3 Taubaté – July / Sep. people are reluctant to use some of the methods due to the bad taste and odor from oxidants like (Ca(ClO)2 or NaClO) (BAMWSP. MATERIALS AND METHODS 2. 2005) with varying P and Si concentrations and naturally occurring Fe showed that an Fe/As(III) > 120 (M/M) is required to achieve residual As concentrations below the MCL of 50 µg L-1 which will limit the method to only 14% of the tube wells in Bangladesh. 2004. Roberts et al. KMnO4 and Al2(SO4)3·18H2O used in this study are of reagent grade and no additional purification was necessary. FeCl3·6H2O. Meng et al. Hug et al. 2001). The groundwater below the Southeast Asian alluvial plains is mostly in the near-neutral pH range with trivalent arsenite (As(III)) being the predominant As species. Furthermore. The occurrence of As in the Bengal Delta is of natural origin and microbially mediated reductive dissolution of Fe hydroxides with adsorbed As and P is the most accepted theory for the elevated As concentrations up to 4000 µg L-1(Smedley and Kinniburgh. Roberts et al. taking advantage of the naturally occurring Fe for As removal would be an ideal solution. Na2HAsO4·7H2O. 2002. To simulate the concentration of contaminants in groundwater of the Bengal Delta. Bortoloi et al. 2004. co-occurrence of high levels of anions like phosphate (P). For this study a method based on HGAAS (MHS-20) in batch system was developed for As analysis in water using HCl and NaBH4.. 3 Taubaté – July / Sep. NaHCO3. 2001). (2013) highlighted that the high efficiency. For these reasons. moreover. NaBH4. Hence. The applicability of alum as coagulant was investigated by means of Al2(SO4)3·18H2O. Meng et al. as indicated by various authors (Hug et al. in Bangladesh. For example. Mamtaz and Bache. 2. non-requirement of power and simplicity of operation make the technique potentially viable for rural application. HCl. Rev. NaAsO2. The oxidizing agent was KMnO4. 2016 .. 74% of the tube wells with As concentrations higher than 50 µg L-1 also have Fe2+ concentrations higher than 2 mg L-1 (BGS..1. and it is more stable than bleaching powder and has a long shelf life. an extremely low cost. several studies have shown that groundwater with high As concentrations also contain higher iron (Fe) concentrations. safety. 2001). 11 n. 2001). stock solutions of arsenic and iron were prepared using NaAsO2. 2001.. 488 Anitha Kumari Sharma et al. NaOH. 2003). The present study examines the mechanisms and possibilities for enhancing As removal from groundwater with naturally occurring Fe and proposes a reliable. Mamtaz and Bache. In addition. often not able to decrease the concentration of As to below the Indian and Bangladeshi MCL of 50 µg L-1 (BAMWSP. 2001. Água vol. low-cost and sustainable method based on concurrent oxidation of As(III) and Fe2+ with subsequent association of As(V) to coagulating/precipitating of Fe(OH)3 flocs. 2002). 2008.. KMnO4 is chosen as the oxidant since it is easy to administer the necessary amount of oxidant based on the color development. According to Roberts et al. Simple options for the application of this process based on As oxidation with potassium permanganate and chemical precipitation by means of the natural occurring Iron have been evaluated by different authors (Ahmed. 2011). 2008.. which is above the MCL for Fe in drinking water (WHO. (2004) approximately 18 times more Fe is required for As(III) compared with arsenate (As(V)) to achieve similar As removals. FeCl2·4H2O. and this is mostly due to insufficient oxidant and/or coagulant amounts. Chemicals All chemicals.. Ambient. oxidization with potassium permanganate is an interesting option for arsenic removal due to the fast oxidation kinetics. Potassium permanganate is also readily available in developing countries. 2013). Previous field investigations (Sharma et al. Removal of As with Fe depends on many factors and around neutral pH the most important one is the oxidation state of As. and silicate (Si) decreases removal of As(V) (Smedley and Kinniburgh. 002-9.007-3. Água vol.5 Na+ 1 3. To adjust the pH.3 <0. In experiments with Fe2+. Composition of tap water and Bangladesh water (mM). These experiments were conducted in distilled water with 5 mM NaHCO3 as a buffer. 2. pH. and filtration on removal of As(III) were studied. 0. 11 n.86 0.003 0.Enhancing arsenic removal from groundwater … 489 Na2HAsO4·7H2O. NaOH and HCl were used. 0. Equations 1 and 2 show oxidation of As(III) and Fe2+ with MnO4-: 3H 3 AsO3 2MnO4 3H 2 AsO4 2MnO2 H 2 O H (1) 3Fe 2 MnO 7 H O 3Fe (OH ) MnO 5H (2) 4 2 3 2 The pH generally dropped within the first 10 minutes upon the oxidation and precipitation of Fe(OH)3.73 0. 2016 . and FeCl2·4H2O. KMnO4 was added at stoichiometric ratios (SR) of 1. followed by an increase due to CO2 expulsion.5 Cl. while NaHCO3.4 HCO3.08-67 2- SO4 0.1 Mg2+ 0.002-7.025 0.61 Si 0. Experiments on oxidation of As(III) with KMnO4 The first stage experiments were conducted to study oxidation and removal of As(III) with KMnO4 in the presence of Fe2+ and Fe3+. The effects of the initial Fe concentration. 2.9 <0.17 1. Filtered discrete samples (0. The stoichiometric ratio SR denotes the ratio between added equivalents of oxidant (MnO4-) and reductants (As(III) and Fe2+) in the experimental solutions.06 0. Ambient. In experiments with Fe3+. 2006).4 1.03-118 K+ 0. These experiments were done in a 1:1 mixture of distilled water and tap water to simulate the groundwater conditions in the Bengal Delta. KMnO4 was added at stoichiometric ratio (SR) of 0.2. 5. 2003).001-12.1-11.3 5. Table 1.8 P <0.3-45 Rev.2 units compared to the set pH and no attempts were made to adjust the pH after the addition of Fe. Tap water (1:1diluted) Bangladesh water (mM) Ion (mM) Average Concentration range 2+ Ca 3 1. FeCl3·6H2O. a second stage of experiments was conducted to improve oxidation and removal of As(III) with a basic solution of KMnO4 + Al2(SO4)3.2.5 mg L-1 was chosen for the second stage of experiments in order to simulate the common contamination of arsenic found in groundwaters of the Bengal Delta. respectively. 1 and 1. 0.55 0.25 0. 3 Taubaté – July / Sep. Experiments on removal of As(III) with KMnO4 and Al2(SO4)3 Based on the results from the first stage. Table 1 shows the composition of the diluted tap water and the average concentrations and range of major ions present in the Bengal plains ground (BGS.52 <0. with initial As(III) and Fe concentrations of 1 and 10 mg L-1. The final pH varied ± 0. was used as a buffer.3. An initial As(III) concentration of 0.003-0.3.1 0.12 <0.86 <0. As(III) concentration was measured continuously after passing an on-line anion exchanger removing As(V) (Sharma.7. pH was adjusted to 7 by adding dilute NaOH or HCl before the addition of Fe and/or KMnO4.45 m) were taken at intervals for measuring total dissolved As concentrations (As(III) + As (V)) and As(III). ion exchange resins were used (mixed-bed ion exchanger composed of OH-form and H-form in ratio 2:1) (SERDOLIT® MB). Initial Fe2+ concentration: 10 mg L-1. put together in a plastic pipette. Effect of KMnO4 on oxidation of As(III) in the presence and absence of Fe2+.5 h sedimentation time. To simulate the anaerobic conditions in groundwater under the plains.1. 2016 . RESULTS AND DISCUSSION 3. simultaneous or delayed addition of the oxidant and coagulant reagents. The effect of filtration on As removal compared to prolonged sedimentation time was studied.4. initial oxidation state of Fe.5 was adjusted by adding dilute NaOH or HCl before the addition of Fe and/or oxidant. The ion exchange resins were prepared with 1g of ion exchanger and cotton wool. To evaluate the oxidation state of arsenic. The test conditions evaluated different stoichiometric ratios of reagents (range of 0 to 1. 490 Anitha Kumari Sharma et al. Lab-scale equipment A jar test apparatus (Nordic Scientific – six stirrers) was used at low speed to conduct the experiments in beakers of 1L (flash mixing for 1-2 minutes at 90-130 rpm). The effect of pH was studied in the pH range of 6.. 10 and 20 minutes of sedimentation time. Ambient. 2006). 3. Figure 1. Total Fe was measured using Flame-AAS (APHA et al. As(III) oxidation with KMnO4 Results for experiments on the effectiveness of KMnO4 on As(III) oxidation and the effect of presence of Fe2+ on As(III) oxidation are shown in Figure 1. where pH between 6. Analytical methods As(III) and total As analysis was carried out on a Perkin-Elmer 5000 AAS (Atomic Absorption Spectrometry) using the continuous hydride generation method (Sharma. Água vol.5. time of oxidant addition (after 15 and 30 minutes).5. All the experiments were conducted at room temperature (~25oC).0 – 7. The effect of co-occurring iron on As removal was studied in the Fe2+ concentration range of 0 to 10 mg L-1 using a 2 mg L-1 concentration-increasing step. 2. 2. the development of pale pink color was considered. finally. Rev.0 and 7.3). by filtering the samples 2 minutes after the addition of Fe2+ and oxidant compared to 1 h and 1. nitrogen gas was bubbled through the water for about 10 minutes to reach an oxygen concentration below 2 mg L-1. The effect of time of sedimentation on As removal was studied at 0. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 1995). whereas a decrease in pH from 7. Effect of time of addition of KMnO4 on As(III) oxidation Since Fe2+ is easily oxidized in presence of O2. 2016 . KMnO4 addition after 15 minutes and in the case of Fe2+. 3 Taubaté – July / Sep. (MCL: Maximum Concentration Level). Rev.Enhancing arsenic removal from groundwater … 491 As shown in the literature (Hug and Leupin. KMnO4 was added 15 and 40 minutes after the addition of Fe and the amount of KMnO4 added was constant at an SR ratio of 1 for oxidation of initial As(III) alone. some experiments were done in order to study the influence of a delayed addition of KMnO4 on the oxidation of As(III). This was obviously due to the fact that Fe2+ competes with As(III) in KMnO4 consumption during the oxidation process. With a SR=1. The influence of the initial oxidation state of added Fe (Fe2+ or Fe3+ (as sulphate)) on As(III) oxidation and removal of As was also investigated. Comparing Figures 1 and 2 further shows that the presence of Fe3+ had a positive effect on As(III) oxidation.2. Ambient. but at a SR=3 in the absence of any interfering ions. Água vol.3 to 6. In the case of Fe3+. complete oxidation of As(III) occurs within 2 minutes after the KMnO4 addition in the presence of Fe2+.3 in absence of Fe2+. As(III) oxidation was concomitant with the oxidation of Fe2+ and was very rapid within the first 10 minutes of the experiment..3 did not have any effect on the oxidation yield. Effect of initial oxidation state of Fe and time of KMnO4 addition on As(III) oxidation. 11 n. KMnO4 addition after 15 minutes and 30 minutes. since complete oxidation of As(III) occurred within 2 minutes upon the delayed addition of KMnO4 with initial Fe3+.3 to 8. the results show that a SR of 0. Roberts et al. Figure 2. They also demonstrated that an increase in pH from 7. and pumping and transporting of groundwater in rural areas may take 10-15 minutes.7 (KMnO4/(As(III)+Fe2+)) in presence Fe2+ results in similar oxidation kinetics as a SR of 1. 3. while after this As(III) oxidation was very slow. compared to 20 minutes in the absence of any Fe.3 increased the time required for reaching the same oxidation effect. 2004). The results show that a better oxidation of As(III) occurred in the presence of Fe3+ in comparison to Fe2+ and in the case of Fe2+ an extra dosage of KMnO4 was required to achieve a final As(III) concentration below 50 µg L-1. Figure 2 shows the results for the oxidation of As(III). The extra amount of KMnO4 required for oxidation of As(III) in presence of Fe2+ could be due to incomplete oxidation of Fe2+ before the addition of KMnO4. 2003. Furthermore. Ghurye and Clifford (2004) showed that an oxidation yield higher than 95% was obtained in 15 seconds at similar conditions. The second is that the interfering effect of Fe2+ reduces with time due to the oxidation of the Fe2+. In the case of delayed KMnO4 addition and Fe initially present as Fe3+.45 µm). Figure 3. Literature reports that the oxidation of Fe2+ with O2 depends on many factors (Wolthoorn et al.45 µm) for the same experiments as in Figure 2. and in case of delayed KMnO4 addition and Fe initially present as Fe2+. The observed positive effect of the delayed addition of KMnO4 on As(III) oxidation could be explained in two ways. Comparison of Figures 1. 492 Anitha Kumari Sharma et al. KMnO4 and Fe were added concurrently in simultaneous cases. The first is that As(III) oxidation occurs in parallel to Fe2+ oxidation and hence lower As(III) concentrations would be present upon the delayed addition of KMnO4. KMnO4 was added both 15 minutes and 30 minutes after the addition of Fe.. Effects of initial oxidation state of Fe and time of KMnO4 addition on total As removal in filtered samples (0. Addition of KMnO4 at Rev. Moses and Herman. 1983). 1996. resulting in lower Fe2+ concentrations. the best removal of As would be achieved when As(V) is present during formation of Fe(OH)3.2 (which is equal to SR 1 of As(III) alone) and initial Fe2+. Ambient. Tufekci and Sarikaya.. Because As(V) is better adsorbed compared to As(III) on Fe(OH)3. Removal of As(III) in the presence of KMnO4 Figure 3 shows removal results of As in filtered samples (0. 2 and 3 shows that the simultaneous addition of KMnO4 and Fe2+ equal to SR=1 results in both oxidation and removal of As(III) below the MCL within the first couple of minutes of KMnO4 addition. when Fe2+ is used. The lower As removal upon the delayed addition of KMnO4 can be explained by the observation that formation and coagulation of Fe(OH)3 upon addition of Fe3+ is a rapid process and takes less than 5 seconds in the case of Fe3+ (Crosby et al. Água vol. 11 n. 1989). The results further show that the delayed addition of KMnO4 resulted in higher As(III) removals compared to the simultaneous addition of KMnO4 at SR = 0. with oxygen (natural oxidation with air). The different effect of the time of KMnO4 addition on As removals can also be explained based upon the oxidation of Fe2+ with oxygen. 2004. 3 Taubaté – July / Sep. KMnO4 was added 15 minutes after the addition of Fe. SR = 0.3. Calculations based on Sung and Morgan (1980) show that complete oxidation of Fe2+ was not achieved within 15 minutes after the addition of Fe2+ and approximately 1/3 of the initial Fe2+ was still present as Fe2+. Figure 3 further shows the removal of As upon immediate addition of Fe2+ and KMnO4 at an SR=1. 2016 .2 is equal to the amount of KMnO4 needed for oxidation of As(III) alone. 3. The results also show that the delayed addition of KMnO4 in the presence of Fe3+ did result in sufficient oxidation of As(III) but failed to achieve As removals below the MCL. Our results indicate that the added KMnO4 will not be sufficient if Fe2+ is present.02 M of MnO4-) is stable for years at pH ~11 adjusted with NaOH. Laboratory observation shows that a solution of KMnO4 and Al2(SO4)3 (0. naturally occurring Fe is not always present in adequate concentrations (example Fe/As > 120 in Bangladesh with co-occurrence of competing ions) in all groundwaters. most of the Fe2+ is oxidized in the presence of oxygen and the added KMnO4 would oxidize the remaining Fe2+ and As(III). If KMnO4 is added after the complete oxidation of Fe2+ and subsequent coagulation of Fe(OH)3. a study by Cheng et al. Água vol. three major obstacles are evident: fast oxidation is necessary in order to form As(V) before all Fe2+ is precipitated. Therefore. 3. Results for the applicability of this solution at varying Fe concentrations at an initial As concentration of 500 µg L-1 are shown in Figure 4. Upon delayed addition of KMnO4. interfering ions (P and Si) can considerably decrease As removal efficiency. Oxidation of Fe2+ would result in the formation of additional Fe(OH)3. A single aqueous solution of KMnO 4 and the coagulant Fe2+ cannot be made since Fe would be oxidized.4. The outcome is that oxidation with KMnO4 proves to be a promising method. 2001). as it is in most groundwaters under alluvial plains. A practical method for oxidation and removal of As(III) using KMnO4 + Al2(SO4)3 In devising a practical method for field application. KMnO4 would be utilized to oxidize Fe2+. The As removal was based on Ca(ClO)2 as an oxidizing agent and Fe3+ added in the form of Fe2(SO4)3. Incomplete oxidation of As(III) may be one of the reasons for the reported poor performance of some of the removal methods applied in the field based on the coagulation principle. this study focused on the addition of coagulants like Al and Fe for destabilising the colloids and increasing the floc size for enhanced filterability. a volume of 1-3 mL per liter of water is sufficient and it is an optimal volume to handle in practice. 3 Taubaté – July / Sep. At this strength. filtering/sedimentation of flocs with adsorbed As is probably necessary. These results indicate that if an insufficient amount of KMnO4 is added simultaneously with Fe2+. The total concentrations and the molar ratios of the reagents can be widely altered to suit the predominant types of groundwater to be treated. resulting in freshly formed Fe(OH)3. Enough KMnO4 should be added to oxidize both the Fe2+ and the As(III) immediately after collecting the water. This positive effect of the delayed addition of KMnO4 on As removals would only be observed if Fe2+ is present. 2016 . Based on these results. The three first points can be solved most conveniently by adding an oxidant (KMnO4) together with an auxiliary coagulant (Al) if Fe2+ is present at low concentrations.06 M of Al2(SO4)3 and 0. which showed that the presence of high P and Si concentrations increased the colloidal stability and hence decreased the As removal efficiency. 11 n. leading to higher As removals. (2004) reported that the residual As concentrations in the field were in the form of As(III). For example. Therefore. which carried both oxidizing capacity and coagulation ability. The effect of adding this solution in an amount exactly equal to SR=1 and in amounts equal to a slight excess indicated by the appearance of a faint pink color Rev. as it was observed when an additional amount of KMnO4 was added 40 minutes after the addition of Fe2+ to achieve the complete oxidation of As(III). it can be concluded that the removal of As with naturally occurring Fe was greatly improved by adding sufficient amounts of KMnO4 to oxidise both As(III) and Fe2+. In the two bucket systems developed by DANIDA (Danish development assistance program) only 2mg L-1 KMnO4 (13 µM) is used for oxidation of As(III) (BAMWSP. efforts were made to prepare a solution. The fourth point is illustrated in earlier studies on the effect of ions on As removal (Sharma.Enhancing arsenic removal from groundwater … 493 this time would result in the oxidation of remaining Fe2+ and As(III). 2006). no further As removals would take place. Ambient. An added advantage of using the strongly basic mixture is the neutralization of the acidity produced due to Fe(OH)3 and Al(OH)3 formation. Ambient. The third advantage is that by Rev. 0. removal of As based on naturally occurring Fe along with application of KMnO4 supplemented with Fe/Al could be recommended as a mitigating option for the affected rural areas of the Bengal Delta. Moreover. As expected. however. the effect of the reaction time required for maximum As removals was studied for both SRs. the daily generation of As contaminated sludge is very low. 494 Anitha Kumari Sharma et al. Água vol. 11 n. the results show that higher Fe concentrations increase As removal and As concentrations below the MCL of 50 µg L-1 were achieved at an initial Fe/As ratio of 11 or above. A suitable way of disposal of this sludge would be to bury it. Instead of waiting for an expensive solution based upon construction of deep-tube wells. However. 10 and 20 min represent sedimentation times. Moreover. Figure 4.45 µm).5. care should be taken to avoid the disposal of the sludge near children’s playing area or edible crops. 2011). time of sedimentation and amount of KMnO4+Al on As removals at an initial As(III) concentration of 500 µg L-1 in filtered samples (0. 3 Taubaté – July / Sep. Advantages of adding oxidant and coagulant simultaneously to water The advantage of using KMnO4 together with Al2(SO4)3 is that addition of Al ions increases the filterability of the Fe(OH)3 flocs. the figure shows that slightly better As removal was achieved when the KMnO4+Al solution was added in slight surplus to attain the pink color and a slightly better removal was achieved with a reaction time of 10-20 minutes compared to a 0 time of sedimentation. It is not considered necessary to establish a health-based guideline value for potassium in drinking-water (WHO. are likely to pose any risk to the health of consumers. 2016 . taking years and reaching few. 3. Influence of initial Fe concentration. In all cases. This could in turn lower residual soluble Al concentrations and hence limit potential adverse health effects. field verification is required. even water treated with potassium permanganate. Moreover. (very dilute MnO4) is shown. which grow larger in the presence of Al. currently there is no evidence that potassium levels in municipally treated drinking water. Filled symbols represent the addition of KMnO4 and Al equal to SR = 1 and open symbols represent a slight excess of KMnO4 and Al until a pink color appears. The application of chemicals in solution would result in better mixing and the results showed that this mixture would have great potential for the treatment of As. Removal of As in filtered and non-filtered samples with different Fe concentrations after treatment to pink color of the KMnO4+Al2(SO4)3 solution. and the results are shown in Figure 6. at Fe/As ratio of 13. The results show that As(III) oxidation and removal was slightly higher at higher pH.e.Enhancing arsenic removal from groundwater … 495 increasing the amount of added Al the method can be applied in waters with low Fe concentrations. Figure 5. Without filtration too much As is tied to dispersed colloids and flocs. At higher Fe/As ratios. without addition of any oxidizing agent. The effect of pH on As removal using the KMnO4+ Al2(SO4)3 mixture was also investigated in the pH range of 6. 11 n.. 2016 . showed that As(III) removal was reduced by approximately 40% at pH 6 compared with pH 7. Effect of pH on oxidation and removal of As(III) in filtered samples (0. The results on the effect of filtration as a useful step for adequate As removal are shown in Figure 5. 3 Taubaté – July / Sep. It clearly demonstrates that filtration after flocculation for 20 minutes removed most As. and As concentrations below 50 µg L-1 were achieved at Fe concentrations of 5 mg L-1. A previous study (Sharma. As concentrations below 10 µg L-1 were achieved. This is probably due to the buffering capacity of the KMnO4+ Al2(SO4)3 solution. Água vol. Figure 6. Ambient. Rev.5. As removal below 50 µg L- 1 was achieved in the studied pH range. however.0-7. i. 2006).45 µm) at SR=1 using KMnO4+Al2(SO4)3 solution. Water supply & sanitation: rural and low income urban communities. (Eds. F. 11 n.WEF. F. dispose of it with other solid wastes.0-7.1. M.ist. Direct air-acetylene flame method. To achieve sufficient As removals. Moreover.is added. 407-441. M. ACKNOWLEDGMENT The research presented in this paper was developed during the Erasmus programme of Barbara Marianna Crotti and Monica Anselmi at DTU Copenhagen. AWWA. the results show that presence of Fe2+ has a positive effect of As(III) oxidation with KMnO4. The reagents are easily available in developing countries and they are well known by villagers. Ambient. WEF. uses minimum energy and requires low levels of investment in the plant. CONCLUSIONS This work shows that oxidation of As(III) can effectively be obtained by adding KMnO4. Dhaka: ITN-Bangladesh. 2013. In: APHA. The authors would like to thank Monica Anselmi for her collaboration during the experimental tests. even water treated with potassium permanganate.. p. 4. At Fe/As ratios above 13. however. REFERENCES AHMED. 6. the total As concentrations can be even below the newest WHO recommendation of 10 µg L-1. RAHMAN.. p. 3 Taubaté – July / Sep.).1. Água vol.161.5. http://citeseerx. F. Washington. 3-13-3-15. treated water filtering is necessary.to medium-sized water treatment plants that already have either a coagulation or filtration unit. A suitable way of disposal would be to bury the sludge. and it can be applied to waters in the pH range of 6. The practical effect of using KMnO4 can be greatly improved if a strongly basic solution of MnO4. until a pale pink color occurs. 496 Anitha Kumari Sharma et al. The daily generation of As contaminated sludge is very low.3728 AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. 5. The treatment of Fe2+ and As(III) laden groundwater can easily be achieved by the addition of a basic solution of KMnO4 and AlO2 to aid the oxidation and floc and total As concentrations below 50 µg L-1 can be achieved at Fe/As ratios of 13.edu/viewdoc/summary?doi=10. 2003. WATER ENVIRONMENT FEDERATION . There is no evidence that potassium levels in municipally treated drinking water. Rev. This is an appropriate solution that can be applied in rural areas with decentralized water supply and high Fe and As concentrations in water due to the simple operation (coagulant and oxidant agents could be added together and the color change could give a good indication while adding the solution). The addition of Al could improve the filterability due to the formation of bigger particles. AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION – AWWA.psu.and AlO2. care should be taken in disposal of the sludge and it should not be disposed near children’s playing areas or near edible crops. An overview of arsenic removal technologies in Bangladesh and India. AHMED. Low-Cost water supply technologies. 1995. This solution is highly reliable in operation. RAHMAN. solidify it in concrete or discharge it in sanitary latrines. 2016 . In: AHMED. are likely to pose any risk to the health of consumers. immediately after collecting the groundwater in order to improve the passive sedimentation with initial Fe2+ precipitating as Fe(OH)3 flocs after oxidation. This solution may be applied also in industrialized countries because it does not involve expensive upgrading in small. The advantages of using this solution are easy oxidation and floc formation. Standard methods for the examination of water and waste water. LEUPIN.. S. Science of the Total Environment. Environmental Science and Technology. R. S. Performance of a household-level arsenic removal system during 4-month deployments in Bangladesh. Reduction of arsenic in groundwater by coprecipitation with iron. Journal of Water Supply .Cambodia and Vietnam. C. 12. R. v.org/10. 373-392.. 413-425. SENGUPTA. 2008. http://dx. http://dx. 372. p. A. n. 2001. A. NATH. 74N-83N. n. Journal of Hazardous Materials.. VAN GEEN. http://www.1021/es0352855 CHERRY. Iron-catalyzed oxidation of arsenic(III) by oxygen and by hydrogen peroxide: pH-dependent formation of oxidants in the Fenton reaction. M.2013.. X. CUTTLER. CHAKRABORTI.1021/es00118a004 GHURYE. v.017 BRITISH GEOLOGICAL SURVEY .2006. TRANG. K. 1979. p. O. n. BUTLER.1021/es026208x HUG. v.. TALLMAN. http://dx.Enhancing arsenic removal from groundwater … 497 BANGLADESH ARSENIC MITIGATION WATER SUPPLY PROJECT – BAMWSP. v. M..1016/j. n. http://dx.org/stable/41311973 HUG. M. S. Surface-Areas and Porosities of Fe(III)-Derived and Fe(II)- Derived Oxyhydroxides. 11 n. Bangladesh: DPHE/BGS National Hydrochemical Survey.. v. O. S. 313-324.. GLASSON.. 1.. n. A.htm>. Magnitude of arsenic pollution in the Mekong and Red River Deltas . K.doi. 2-3. Environmental Science and Technology. M.. AHAMED. 2013. 3 Taubaté – July / Sep. 12. H. BERG.. Environmental Science and Technology. R. Rev. D. JING. 2734-2742. U. J. v. STENGEL. 43. SEDDIQUE. 5. CHENG. v.BGS.. D. HOSSAIN. D.. M. p. http://dx....org/10. H.Aqua. p. K. 2007. A. K. p. A. RAHMAN. A. 96. SHAIKH. X.1016/0022-1694(79)90182-3 CROSBY. 618-626. I. n. Groundwater arsenic contamination and its health effects in the Ganga-Meghna-Brahmaputra plain.uk/arsenic/bangladesh/datadownload. 84-96.010 BORTOLOI.. n.doi. Environmental Science and Technology. n. Journal of American Water Works Association. U. WHITFIELD. DUTTA. M. 2004.bgs. L... NICHOLSON.doi.org/10. p. 3442-3448.. BERG. As(III) oxidation using chemical and solid-phase oxidants. P. 17. LENG. Bangladesh and Vietnam: Different groundwater compositions require different approaches to arsenic mitigation.06. 42. Z. Phase II Report. VIET. et al.ac.. p.. Rapid assessment of household level arsenic removal technologies. R. <http://www. J. V.doi. M. G. org/10. 1- 4. et al.1021/es7028284 MAMTAZ. E. p. Journal of Hydrology. Água vol. D. R.. A..jstor.org/10. AHMED. BACHE. GOGOI. p. 2001.org/10.09.scitotenv. http://dx. 12. 2004. M. 709- 713. CLIFFORD.doi. v.. H. K. S. D.doi. 2004. 6318-6323. J. Arsenic species as an indicator of redox conditions in groundwater. et al.. Arsenic and iron removal from groundwater by oxidation-coagulation at optimized pH: laboratory and field studies. 17. T.. v. 260. S. M. Dhaka.org/10. 2003. 6.. MENG. 37. C.. 1983.doi. LEUPIN.. p. TURNER. D. 38. http://dx. CHOWDHURY.1016/j. M. 2016 .jhazmat. v. Access: Sep. P. 50. SAMPSON. 2003. S.. K. Journal of Environmental Monitoring. Ambient. 1016/S0883-2927(02)00018-5 SORLINI. C.06. http://dx. 263-271.org/10. VAN RIEMSDIJK. http://dx. A. TEMMINGHOFF. 611-622. n. RAHMAN. 7-8. remediation and management.watres. J. 18. BILLAH. F. 2001.. v.. In: PRE-CONGRESS WORKSHOP NATURAL ARSENIC IN GROUNDWATER (BWO6). p. J.. silicate and dissolved organic matter on the dynamic heterogeneous oxidation of ferrous iron.doi. p. n. S. 32. n. MORGAN. p. M. Z. Natural arsenic in groundwater. 2011. HERMAN. SARIKAYA. Technical University of Denmark. Journal of Solution Chemistry. W. v. 2004. Occurrence. manganese. O. 38. X. 2006.org/10. p. Available in: http://www.. T. Homogeneous oxidation-kinetics of aqueous ferrous iron at circumneutral ph. August 18-19 2004. H. E. KHAN. p. p. K. v. L. 17.1016/S0043- 1354(01)00007-0 MOSES. potassium permanganate and monochloramine.2003. 2805-2810. H. 5. http://dx. hypochlorite. N..doi. Applied Geochemistry. WOLTHOORN. http://dx.WHO Guidelines for drinking water quality. 5. 12. 5653-5659.doi.. behaviour and distribution of arsenic in natural waters. Água vol.doi. D. 2010. G. WENG. J. 2016 ..doi.. 561-568. Conventional oxidation treatments for the removal of arsenic with chlorine dioxide. 3 Taubaté – July / Sep.032 SUNG. A.1016/j..1021/es0343205 SHARMA. RUETTIMANN.doi. CHRISTODOULATOS. p. GIALDINI. A. 44. K. TJELL. Arsenic removal from water using naturally occurring Iron.org/10. C. n. v. Geneva. Proceedings… Leiden: A. 2013. W... Arsenic removal with Iron(II) and Iron(III) in waters with high silicate and phosphate concentrations.int/water_sanitation_health/water- quality/guidelines/dwq-guidelines-4/en/. HUG. Water Research. 14. G.org/10. Applied Geochemistry. v.doi. C. n. Access in: Sep.. S. p. n.003 Rev. http://dx. Catalytic effects of high Fe(III) concentrations on Fe(II) oxidation. Florence. 517-568. 35.who. 1.1021/es60165a006 TUFEKCI. KINNIBURGH. Colloid formation in groundwater: effect of phosphate.. 19. M. MENG.1016/S0273-1223(96)00770-6 WORLD HEALTH ORGANIZATION . Lyngby: Institute of Environment & Resources. Environmental Science and Technology. 1989. 389-396. MOSBÆK. A. J.apgeochem. 2010. v. 2005.. P. C. http://dx. H. S. and the associated benefits on health in affected regions. J. 8. http://dx.doi. Kinetics and Products of ferrous iron oxygenation in aqueous systems. p. Treatment of arsenic in Bangladesh well water using a household co-precipitation and filtration system. BANG. v..1007/BF00651804 ROBERTS. Italy.org/10.org/10. Ambient. KORFIATIS. L.1016/j.. Kgs. M.. Balkema. 2002. n. INTERNATIONAL GEOLOGICAL CONGRESS. 11 n. SHARMA. T. J. Water Research. Environmental Science and Technology. SMEDLEY.08.org/10.. 34.org/10. 2004. 1996. Water Science and Technology.. 307-315. 498 Anitha Kumari Sharma et al. A review of the source. v. L. 4. W.A. http://dx. S. 705-725. 1980. respectively. < 1-20 ppm and 16-30 ppm. odor abatement. Água vol.com ABSTRACT A pilot plant for the treatment of Sulphur-based odorous gases was installed in a line of a phosphoric acid plant located in Skhira. 2016. especially considering the already low inlet concentrations. Paolo Caruson3. Milano. Varese. Remoção de odores de compostos sulforosos de gases industriais por filtros biotrickling RESUMO Uma estação piloto para o tratamento de gases odoríferos à base de enxofre foi instalado em uma linha de uma fábrica de ácido fosfórico localizada em Skhira (Tunísia).net E-mail: ambi.4136/ambi-agua. 2016 . vincenzo. Italy Department of Biotechnologies and Life Sciences 2 Università degli Studi di Trento. except for the H2S in the outlet during the first day of operation (10 ppm). marco.1848 Received: 21 Jan. Rho. SO2 and DMS at the inlet of the two-stage BTF were 10-30 ppm.ambi-agua. Trento. 3 Taubaté – July / Sep.torretta@uninsubria. Mass-removal capacity was at least 2. Enrico Anselmo Papa1. Pavia. Italy 4 Università degli Studi di Pavia. for H2S. Ambiente & Água . This study evaluated the performance of the dual-stage BTF in removing hydrogen sulphide (H2S).papa@uninsubria. Accepted: 17 May 2016 Vincenzo Torretta1. The air pollution control system train consisted of a first stage.it. The removal efficiencies of the process - were satisfactory. Environmental and Mechanical Engineering 3 Air Clean Srl. Ambient. paolo. Andrea G. Italy Department of Civil. Keywords: hydrogen sulphide.4136/1980-993X www.2 g m 3 h-1. All of the respective concentrations at the outlet of the biological step were < 1 ppm. and remained high even with an increase of the off-gas flow rate. Italy Department of Civil Engineering and Architecture * Corresponding author: e-mail:
[email protected]@aircleansrl. Marco Schiavon2. 0. 11 n.it.0 g m-3 h-1. phosphoric acid production. A estação piloto é constituída por um primeiro estágio que inclui um scrubber químico que usa uma Rev.agua@gmail. respectively. Removal efficiencies were generally higher than 95% for all compounds.5 g m-3 h-1 and 6. including a chemical scrubber operating with an alkaline solution containing caustic soda. SO2 and DMS. Tunisia. due to the high quality of the raw phosphate used. Concentrations of
[email protected] Removal of odorous sulphur compounds from industrial gases by biotrickling filters doi:10.it.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. Capodaglio4* 1 Università degli Studi dell’Insubria.it. sulphur dioxide (SO2) and dimethyl sulphide (DMS) from the phosphoric acid reactor’s exhaust air current. enricoanselmo. followed by a two-stage biotrickling filter (BTF) filled with Mytilus edulis shells. which turn out to be more cost-effective than conventional ones (e. Shareefdeen and Singh. Water is sprayed at the top of the reactor.. or when chemicals and adsorbents are adopted. Rev. com a exceção da concentração de H2S durante o primeiro dia de funcionamento (10 ppm). such as eye irritation. and plastic spheres or rings. and have shown several advantages compared to the more common biofilters. tendo em vista o seu redimensionamento e a sua aplicação a uma escala maior.0 g m-3 h-1. paint (Mathur and Majumder. For these reasons. 0. Água vol..2 g m-3 h-1. respectivamente. 2004). 2005). Control of pollution in large air flows with low concentrations of pollutants (generally < 100 ppm) is generally not economically viable when removal technologies require large amounts of fuel (electric energy).. wide range of treatable pollutants.500 Vincenzo Torretta et al. such as lava rock.. Todas as respectivas concentrações na saída do tratamento biológico foram <1 ppm. 3 Taubaté – July / Sep. which serve as a physical support for the growth of biomass. SO2 e DMS foram > 2. BTFs have proven very effective in the treatment of industrial air streams (Rada et al. such as anxiety. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do BTF na remoção do ácido sulfídrico (H2S). 2013). respiratory problems. due to the low achievable efficiencies (Hunter and Oyama. These advantages are their limited size. headache. providing the microorganisms with the required nutrients and removing excess sludge or decomposition products from the reactor by scouring. is becoming a popular alternative for industrial air pollution control. preenchido com conchas Mytilus edulis. nausea or vomiting (Capodaglio et al. salt concentration and metabolite accumulation. 2014). ácido sulfídrico. solução alcalina à base de soda cáustica. biotrickling filters (BTFs) have recently gained increased attention due to their comparatively low cost and energy efficiency.. 2016 . longer life. to physical symptoms.. As concentrações de H2S. However. For this reason. BTFs have been widely tested and applied in the treatment of exhaust air pollutants from pharmaceutical (Chen et al.. both pollutant absorption into the biofilm and biodegradation occur in BTFs. As eficiências da remoção foram geralmente > 95% para todos os compostos e resultaram altas também após o aumento do fluxo do efluente gasoso. lower pressure drop with subsequent lower power consumption. In particular. greater stability of operation and better atmospheric dilution of the plume (Xue et al. 2015) and livestock industries (van Groenestijn and Kraakman. 11 n. activated carbon adsorption. INTRODUCTION Exposure to odorants is more a nuisance than an hazard to human health. respectivamente. thermal or catalytic oxidation. BTFs are reactors partly filled with inert materials. DMS e SO2 na entrada do BTF de duplo estádio foram 10-30 ppm. Therefore. 2006). absorption. Palavras-chave: abatimento de odores. 2002. 2014). refinery (Viotti et al. 2014). 2008). pH. < 1-20 ppm e 16-30 ppm. prolonged exposure to odorants may cause adverse reactions ranging from emotional stress. selective catalytic or non-catalytic reduction). 1. creating a liquid biofilm on the filler for the absorption of pollutants. the application of biologically-based technologies. Apesar das baixas concentrações de entrada. O scrubber é seguido por um filtro biotrickling (BTF) de duplo estádio. The water is collected at the bottom of the reactor and recirculated back. Ambient. dióxido de enxofre (SO2) e sulfureto de dimetilo (DMS) contidos no efluente do reactor de ácido fosfórico. principalmente devidas à alta qualidade do fosfato bruto.. industrial activities that emit odorous compounds need appropriate removal systems in order to limit their presence in exhaust gases. shells. Among biological technologies. 2014) and solid waste treatment facilities (Gutierrez et al. or depression.g. a instalação piloto mostrou resultados satisfatórios. As capacidades de eliminação de H2S. as well as wastewater (Lebrero et al. produção de ácido fosfórico. easy control of temperature.5 g m-3 h-1 e 6. Rev. 3 Taubaté – July / Sep. for the removal of the remaining sulphur odorous compounds. ammonia. and the concentration of the phosphoric acid to the desired level. 501 A pilot treatment line for the removal of odorous sulphur gases. operating with an alkaline solution for SO2 reduction and H2S partial abatement. with indication of sampling points. Ambient. hydrogen fluoride. SO2 and DMS contained in the phosphoric acid reactor’s off-gas. and was operated for two months on site. The adopted air pollution control system was designed to remove sulphur pollutants by means of a scrubber followed by a dual-stage BTF. In this application. phosphoric acid is obtained by a wet process. the operating and testing procedures. sulphur dioxide (SO2) and dimethyl sulphide (DMS). 2016 . water recirculation pumps. nitrogen oxides. consisting of the attack of ground phosphate rocks with sulphuric acid. Tunisia. The paper presents the biological processes used in the test. a control cabinet.. an off-gas centrifugal pump. including hydrogen sulphide (H2S). animal feed and pesticides. was established at a phosphoric acid production facility in Skhira. MATERIALS AND METHODS The treatment system studied is shown in Figure 1 and consists of: a chemical scrubber. secondarily. 2.Removal of odorous sulphur compounds from industrial gases .. SO2. in the production of synthetic detergents. This paper evaluates the performance of the dual-stage BTF in degrading the H2S. Exhaust air plant views: a) horizontal and b) vertical. the filtration of phosphoric acid from calcium sulphate (a byproduct of the chemical reaction). The chemical reaction leads to the formation of carbon monoxide. Figure 1. H2S and DMS gases. a dual-stage BTF. 11 n. Água vol. downstream of the chemical scrubber. and the results achieved in the abatement of these compounds. Phosphoric acid is primarily used in fertilizer production and. present high affinity with weak acids. from the biological perspective. The blower operates with a power of 3 kW. since many odorous compounds are not easily soluble in the natural state. due to its buffering capacity. forming a surface where pollutants can be absorbed. combined with a high ratio between liquid and gas flows.502 Vincenzo Torretta et al. In addition.8 m and height of 6. Scrubber operation The scrubber used in this system consists of a vertical polypropylene cylinder with internal diameter of 0. 11 n. allowing a maximum flow rate of 1800 Nm3 h-1. The exhaust air under treatment is drawn by a centrifugal blower. The choice of this filling material offers several economical and process-related advantages: from an economic perspective. The Mytilus edulis shells are rich in calcium carbonate. results in a high elimination capacity of the incoming pollutants. flowing by gravity through the absorption column to the bottom. it facilitates absorption.2. a relative humidity around 80-100% and solid particle content lower than 20 mg m-3. less water is necessary for pH restoration than in a bioscrubber. The scrubber also serves as a backup system to control gas temperature and to protect the biological stage. Ambient. humidity retention. and another for water replenishment. such as supporting the growth of the microorganisms that biologically oxidize DMS. This. since pH is controlled by the filter bed itself.55 m and height of 0. Dual-stage BTF operation The unit consists of a dual-stage biological filter and could be considered a biological washing tower. 2. The washing solution is recirculated to the top of the scrubber with a pump. The filter bed has different functions. pre-treated prior to installation by an exclusive process (Monashell®. continuously humidified by the water recirculated within the system via a centrifugal pump. it is a recovered waste material and is thus available at low cost (compared to the costs required for its disposal). Air passes first through the scrubber. H2S and sulphuric acid. The incoming air from the chemical scrubber is passed vertically through an area filled with calcareous sea shells. ensuring a constant level and concentration of the washing solution in the tank. both the scrubber and the dual-stage BTF were operated continuously (24/7). Água vol. 2016 .33 m). Throughout the whole experimental period. The main role of the chemical scrubber is to absorb the soluble pollutants in the exhaust gas stream into water. The washing solution is introduced from the top of the scrubber through spray nozzles. and reaches the BTF unit at a temperature lower than 45°C. The latter is made possible through chemical reactions between the filter bed itself and the sulfates in the air stream. Finally.1. where the filling material occupies a volume of 8 m3. and stabilizing the pH. supplying additional nutrients to the biomass. 2. and provide a high buffering power to the system. for example. An additional advantage is low operating costs. which contains plastic fillers with large specific surface area to improve the contact between the gas and liquid phases. resulting in attenuation of the H2S and SO2 peak concentrations. a high-efficiency droplet separator ensures good aerosol retention before transition to the biological stage.3 m. thus enhancing chemical exchange. the alkaline NaOH washing solution allows for the control of the pH of the gas prior to the biological treatment. all Rev. The scrubber operates with alkaline washing of caustic soda (NaOH solution < 30% v/v)). patented). 3 Taubaté – July / Sep. The filling material is a bed of natural shells belonging to blue mussels of the Mytilus edulis species. placed within a container with a flat roof. where it is collected in a reservoir (diameter of 1. located downstream of the entire system. The reservoir is equipped with a tap for NaOH addition. The dual-stage unit consists of a modular bioreactor with a volume of 17 m3. while the exhaust gas flows counter-currently from the bottom to the top of the absorption column. with total flowrate of about 20 L min-1.Removal of odorous sulphur compounds from industrial gases . physical and microbiological analyses were carried out on the off-gas. as reported in Table 1. part of the washing solution is periodically wasted through a time-controlled (4 s h-1) solenoid valve.1 kW. In order to keep the solution clean and avoid a pH decrease of the recirculation water in the second stage. During this period. and temperature. This airflow increase induced an increase in the pressure drop over the BTF that was anyway limited to between 10 and 45 mmH2O. Germany).2 m). Ambient. 2. chemical. and pH. Dräger tubes (Drägerwerk AG & Co. and fresh make-up water is drawn into the first stage tank from the supply network. KGaA. equal to 0. Off-gas analyses included temperature and H2S.. The total pressure drop. The pressure drop between B and A and between A and C was measured also. SO2 and DMS. Test Procedure The pilot system was operated continuously for about 10 weeks. the recirculated water sprayed on the top of the filter bed flows through the filling material and exits through a PVC pipe. providing a maximum outlet velocity of 16 m s-1. The purpose of this initial test was the quantification of the pressure drop at increasing flow rates. The recirculation of the washing solution is supported by two pumps. In the first stage. The presence of SO42. The first-stage effluent air is sent to the second BTF stage. An equal amount of water from the first stage is automatically transferred to the second stage. each with a power of 1. characterized by separate circulation water and spray systems. the latter were measured at the sampling points located upstream of the dual-stage BTF (A) and at the outlet (C). 2015). and connected with two nozzles working at the pressure of 0. Germany) were used for the analysis of H2S.8 Bar. the off-gas temperature was monitored at A.0030 ppm and 0. ranged from 70 to 245 mm H2O when the air flow rate increased from 1200 to 1800 Nm3 h-1. DMS. Analyses of recirculation water of both stages concerned pH. with a maximum of 1800 Nm3 h-1. The water levels in the storage tanks of both stages are controlled with level sensors. These are compounds of interest due to their abundance in the exhausts and to the low odor threshold values. 3 Taubaté – July / Sep. Água vol. where the cycle is repeated. respectively (Nagata. measured between the sampling points B and C.in the BTF recirculation water is an indicator of biodegradation effectiveness. air concentrations of H2S.3.00041 ppm. 503 supported by a concrete platform. SO42. Tests were performed by varying the gas flow rate between 1200 and 1500 Nm3 h-1. Rev. During the ordinary running period. DMS and SO2 concentrations. both in the water solution and in the filtering material.. 2016 . 0.. collecting the water to repeat the cycle. 2003). The treated emissions are released to the atmosphere through a stack (diameter of 0.87 ppm. corresponding to an empty bed residence time (EBRT) between 16 and 24 s. RESULTS AND DISCUSSION The combined scrubber-BTF system was initially tested at different airflow rates. In addition. 11 n. 3. in addition to microbiological analyses on the cell count of the mesophilic bacteria. SO2 and mercaptans in the circulation water (Zhang et al.is an oxidation product of H2S. SO2 concentrations. 2- SO4 content and the temperature of the BTF recirculation water were sampled at least once per week. The BTF was initially seeded with a bacterial inoculum of Thiosphaera pantotropha. a selected bacterial culture capable of assimilating reduced-sulphur compounds. its concentration was measured with colorimetric strips (Merck KGaA. C and at a sampling point located upstream of the scrubber (B). sulphate (SO42-) concentration. 1 13.. Concentration of SO42. Table 1. The concentrations of H2S. Removal efficiencies were generally higher than 95% for all compounds. respectively.0 47. the dual-stage BTF was started up. DMS removal was the object of a study on a BTF application operating with EBRT of 120 s.2 g m -3 h-1. Other BTF pilot.9 12. The respective concentrations at the outlet of the biological step (sampling point C) were all < 1 ppm. the biological bed was fully active.9 44.3 15. Ambient. however.0-36.0 32. obtaining removal efficiencies > 90% at an EBRT of 9 s.2 16. DMS and SO2 at the inlet of the dual-stage BTF (sampling point A) were in the ranges between 10 and 30 ppm.3 90 30 1540 16. temperature and pressure drop of the exhaust gas measured at sampling points A.0 g m-3 h-1.0 12.3 35.6 32. showing a removal efficiency > 93% and a maximum elimination rate of 50.0 15.67 g m-3 h-1. Elimination rates were. Removal efficiencies > 95%.6 160 35 1810 16.5 16. an acclimation period of about four weeks was necessary to reach full efficiency (Table 3). Velocity Temperature Pressure drop [mmH2O] [m s-1] [°C] scrubber |biofilter Gas flow rate [Nm3 h-1] Sampling point Sampling point Sampling points B A C B A C B-A A-C 1200 11. respectively. except for the H2S concentration during the very first day of operation (10 ppm). Rev. < 1 and 20 ppm. a positive effect deriving from the scrubber unit operation is the reduction of the off-gas temperature from 44. In addition to the removal of the initial pollutants. 0.6 °C in B to 32.7 200 45 Three days after the BTF start-up.504 Vincenzo Torretta et al. SO2 and DMS.0 50. which achieved a removal efficiency > 90% and a maximum elimination rate of 7.and laboratory-scale applications for the removal of sulphur compounds reported in the literature generally referred to higher inlet concentrations: Chen et al. 16 and 30 ppm. The removal efficiencies of the incoming pollutants were high even when higher off-gas flow rates were used. its pH never fell below 6. The analytical methodology used did not allow for the determination of concentrations < 1 ppm. B and C with different gas flow rates. from an initial concentration of 117 ppm (Sercu et al.0 60 10 1490 12.6 13. and inlet concentrations 10 times higher than those observed here (Montebello et al. at minimum.2 51. for H2S.2 196 45 1800 15.3 31. Água vol.7 32.6 35.2 g m-3 h-1.0 34. Velocity. thanks to the replenishing scheme of the recirculation water. operating with EBRT of 18 s degraded SO2 in an air stream at 100-200 ppm. 2.2 32..0 31.7 °C in A (Table 1). the effective elimination rates may be higher than those here reported. (2006) worked with H2S inlet concentrations about 10 times higher than those reported in this paper. 2005). 2013). 2015) where a biofilter. 3 Taubaté – July / Sep. indicating the presence of microbial activity degrading sulphur compounds (Table 2).5.in the BTF recirculation water ranged between 20 and 90 ppm. After inoculation. therefore. 11 n.4 10.0-53.5 36. Biodegradation of SO2 was documented in a recent publication (Zhang et al.6 53.0 31. from a maximum of 7.1 62 20 1470 15.6 46..5 g m-3 h-1 and 6.5 13. During the tests.0 15.7 10.0 33.5 (Table 2). favoring the growth of the biofilm. and elimination rates of about 50 g m-3 h-1 were obtained by a BTF operating with an EBRT of 29 s. 2016 . . . 11 n. - Temperature 28. 60 60 20 20 60 30 30 90 30 30 . .00 34. .5 27. .Removal of odorous sulphur compounds from industrial gases … 505 Table 2. 3 Taubaté – July / Sep.0 34. . Pollutant concentrations measured at sampling points A.0 6. .4 7.0 34. Chemical and physical characteristics of the recirculation water.7 37.0 7.0 31.5 6.3 7. . .0 36.0 33.5 7. Água vol.8 34.3 7.[ppm] .2 7.0 35.0 32. .6 7.3 7.6 SO42.0 42. .8 6. B and C during the operational period of exhaust-treatment plant. . Ambient.2 7.0 31. 16 <1 20 <1 .0 34.0 38.3 7. . Day 1 2 3 8 13 21 27 36 48 Gas flow rate 1200 1200 1200 1200 1200 1470 1470 1480 1500 [Nm3 h-1] BTF stage 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd pH [-] 7. - Rev.3 7. . .4 7.0 33.0 [°C] Table 3. - DMS [ppm] . 2016 . .00 36. Day 1 2 3 8 13 21 27 36 48 Gas flow rate 1200 1200 1200 1200 1200 1470 1470 1480 1500 [Nm3 h-1] Concentration at sampling A C A C A C A C A C A C A C A C A C points H2S [ppm] 30 10 20 <1 20 <1 13 <1 10 <1 15 <1 10 <1 13 <1 10 <1 SO2 [ppm] 20 1 20 <1 20 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 2 <1 .2 7.0 6. doi. et al. LEBRERO. 1. p. SERRANO. R. A. C.. compared to the values reported in similar studies. CHICA.org/10. CAMPY.. M. 2013. A. SHA. F. n. Tunisia. V. SO2 and DMS concentrations upstream and downstream of the BTF. 13-16.org/10. RABONI. 4. CHEN. M. 2014. MUÑOZ. 3 Taubaté – July / Sep.doi. Y. Environmental Technology. In: JAPAN. Odour in composting processes at pilot scale: monitoring and biofiltration. PELOSI... 3.. although inlet concentrations were already relatively low. Based on the results obtained during the unit operation.09.doi. Measurement of odor threshold by triangle odor bag method. These were due to the high quality of the phosphate introduced into the phosphoric acid production reactor in the Skhira plant. a biotrickling filter and a hollow fiber membrane bioreactor for odor treatment in wastewater treatment plants. G..880132 HUNTER. M.2014. of H2S. http://dx. F. 5. 93. RAGAZZI. GARCÍA-ENCINA. E. 759-766. Odor measurement review. L. 49. 2008.. K. http://dx. ROVIRA.1080/09593332708618687 GUTIERREZ. L. v. 1676-1684. Control of volatile organic compound emissions: Conventional and Emerging Technologies. TORRETTA. G. S. BEZERRA.org/10. B.055 MATHUR.. 1027-1036. R. Kawasaki: Japan Environmental Sanitation Center. p. http://dx. 2006. n. REFERENCES CAPODAGLIO. 35. Environmental Technology.. A. v. v. Analyses were performed of the off-gas sulphur compounds.. LAFUENTE...1080/09593330.doi. URBINI. p. A.. 2675-2682. C. 2014. Assessing the Environmental Impact of WWTP Expansion: Odour Nuisance and its Minimization. 27. CONTI. RADA. New York: Wiley.2013. A. 118-127. A. T.. Comparative assessment of a biofilter.. Removal of benzene from oil refinery wastewater treatment plant exhausted gases with a multi-stage biofiltration plant. n.. PÉREZ. G. Rev.. R. FORTINA. 288 p. T. R.org/10.1016/j. v. L.. Ambient. H. Journal of Hazardous Materials. Biofiltration and kinetic aspects of a biotrickling filter for the removal of paint solvent mixture laden air stream. S. v. n. C. 65. v. p. M. Operational aspects. M. 46. Environmental Management Bureau. Chemosphere. http://dx.052 NAGATA. specifically. S.doi. Water Science and Technology. OYAMA. M. n. 339-350. COPELLI.. http://dx. JIANG. MARTIN. P. Water Research.08.. J. v. et al. Revista De Chimie.. the dual-stage BTF resulted in the very satisfactory abatement of sulphur compounds. 2014.2013. was evaluated on the off-gas line of a phosphoric acid production plant in Skhira. A.1016/j. n. 2016 . 2014.07. Água vol.. Removal efficiency of high-concentration H2S in a pilot-scale biotrickling filter. GONDIM. A.. 152. 11 n. Y. MAJUMDER. 2002.112 MONTEBELLO. 7. 4-5. GAMISANS. CARUSON. 506 Vincenzo Torretta et al. p. consisting of a chemical scrubber followed by a dual-stage BTF. 11. pH transition and microbial shifts of H2S desulfurizing biotrickling filter with random packing material. reaching removal efficiencies generally > 95%.org/10... 2003. P.watres.jhazmat. 68-70.chemosphere. X. P. p. p. L.2007.1016/j. C. CONCLUSIONS The performance of a pilot air pollution control system. 007 VIOTTI.12. R. WANG. S.003 ZHANG. n. 106-111. 2016 . P. Z. v. SCHIAVON. R. Thermophilic biofilter for SO2 removal: Performance and microbial characteristics. Heidelberg: Springer.2005. J. CAPODAGLIO. 4. 82. Inoculation and start-up of a biotricking filter removing dimethyl sulfide.2013. VAN LANGENHOVE. International Biodeterioration & Biodegradation. 507 Removal of odorous sulphur compounds from industrial gases … SERCU. Biotechnology for odor and air pollution control. 2015. JI. 2013. http://dx. LIU.doi. 85- 91. Chemical Engineering Journal. Removal of benzene and toluene from a refinery waste air stream by water sorption and biotrickling filtration.cej. N. SUN. v.ibiod. Revista Ambiente & Água. Ambient. 2004. http://dx. p. 113.. J.1016/j. 3 Taubaté – July / Sep. 409 p. N..04.. 10.074 Rev. BOON. VAN GROENESTIJN.. WANG. Odorous composting gas abatement and microbial community diversity in a biotrickling filter.org/10.doi. J. Água vol. 180. J. 2-3. NÚÑEZ.2014. 11 n. VERSTRAETE.4136/ambi-agua. http://dx. KRAAKMAN. X. p. 720-727.. L..cej.. M.doi.. G. AROCA. http://dx.org/10.doi.03. p. A. JU. N.1764 XUE.. LI.. W.. Recent developments in biological waste gas purification in Europe. 2005.1016/j. 73-80.doi. v. SINGH. 113.org/10. Chemical Engineering Journal. WANG. 2015..03. GAVASCI.. G.2005. v.008 SHAREEFDEEN..org/ 10. 2005. Bioresource Technology. D.1016/j. p. n. B..org/10.. n. 127-134. Q. H.biortech. http://dx.1016/j. v. p. 2-3. W.
[email protected]. Marcelo Sacardi Biudes3*. The study also found bioaccumulation of MeHg in fish tissue in the following descending order: carnivorous > detritivorous > frugivore.br. nadja. pH. Ciência e Tecnologia do Amazonas. water pollution.br. Brasil Laboratório de Ictiologia e Ordenamento Pesqueiro do Vale do Rio Madeira – LIOP/UFAM do Instituto de Educação. Márcio Rodrigues Miranda5. Wanderley Rodrigues Bastos4.4136/ambi-agua.machado@blv. and fifty specimens distributed in 14 fish species were collected.com.br ABSTRACT Mercury is a major pollutant in the Amazon River system.
[email protected]. Agricultura e Ambiente (IEAA) 2 Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT).com. electrical conductivity. Further studies on MeHg contamination are recommended in tissues of fish consumed in human riverine communities in the Roosevelt River Basin. MT. 3 Taubaté –
[email protected]. 2015. marcio. temperature.com. João Ânderson Fulan1 1 Universidade Federal do Amazonas (UFAM).com. Água vol. anjos. Ambient. Maria Eliana Peixoto da Silva1. The river’s water velocity. Cuiabá.net E-mail: ambi. Nadja Gomes Machado2. AM. Brasil Laboratório de Biologia da Conservação 3 Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Accepted: 10 May 2016 Marcelo Rodrigues dos Anjos1. Brasil * Corresponding author: e-mail: marcelo@fisica. Porto Velho. A total of 64.
[email protected]/1980-993X www.3.ltwcp@hotmail. dissolved oxygen and substrate type were measured. Cichla monoculus had the highest value of MeHg (2.br.com.agua@gmail. The MeHg concentration in fish varied according to dietary habits.4% of the species were carnivores. and its levels in fish and human hair are usually above the limit recommended by health agencies.com.3% of the sampled species were of the order Characiform and 71. MT. Campus Cuiabá .Bela Vista.ambi-agua. Dario Pires de Carvalho4. Igor Bruno Barbosa de Holanda4. Southwestern Amazon basin doi:10.45 mg kg-1). AM.5 mg kg-1) established for food by the World Health Organization. Keywords: biomagnification.
[email protected] Received: 24 Dec. bastoswr@unir. Brasil Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental (PPGFA) 4 Universidade Federal de Rondônia (UNIR). Lábrea.
[email protected]. The objective of this study was to analyze the methylmercury (MeHg) concentration in fish tissue from the Roosevelt River. Brasil Laboratório de Biogeoquímica Ambiental Wolfgang Christian Pfeiffer 5 Instituto Federal de Educação. Cuiabá. Campus Lábrea.br. Humaitá. depth. Low significant correlations were found between fish weight or length and MeHg. Marília Higino Mussy4. chemical contamination. / Sep.com Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue from the Roosevelt River.edu. 2016 . RO. Fifty percent of the species had MeHg concentrations above threshold limit (Hg-T 0.br. Ambiente & Água . 11 n.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. Rev. 45 mg kg-1). e profundidade. Therefore. cujos níveis em peixes e cabelo humano são geralmente acima dos limites recomendados pelos órgãos de saúde. 1992). condutividade elétrica. 1991). 2016 . paresthesia.. INTRODUCTION Mercury (Hg) is one of the most hazardous environmental pollutants. 11 n. 1995). anthropogenic activities may also release it into the environment (Cristol et al.. weakness. The concentrations of mercury in Amazonian fishes have been a matter of concern for human health and wildlife for over 25 years (Kehrig et al. such as teratogenicity. fatigue. Cinquenta espécimes distribuídas em 14 espécies de peixes foram coletadas. 1. Research has shown that about 60 to 95% of the total mercury in muscle tissue occurs in the form of MeHg. 2002). 2001).. Complex chemical transformations cause the cycling of Hg in the environment.Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue … 509 Bioacumulação de metilmercúrio em tecidos de peixes no rio Roosevelt. impaired motor coordination coupled to impaired speech and gait.4%. O objetivo deste estudo foi analisar a concentração de metilmercúrio (MeHg) em tecidos de peixes do rio Roosevelt. neurasthenia. the objective of this study was to analyze methylmercury (MeHg) concentration in fish tissue from the Roosevelt River. poluição aquática. While several studies have been conducted in the Amazon involving the contamination of fish by mercury. Sudoeste da Bacia Amazônica RESUMO O mercúrio tem sido um dos principais poluentes no sistema do rio Amazonas..3% das espécies amostradas e os carnívoros representaram 71. although methylmercury (MeHg) formation is the predominant reason for Hg bioaccumulation in the aquatic food chain (Dorea et al. 2008).. 2008). contaminação química. profundidade. A concentração de MeHg variou por hábitos alimentares. which is one of the most toxic forms for humans (WHO. 2001). the Roosevelt River Basin (southwestern Amazon Basin). lack of balance. difficulty in concentration. Baixas correlações entre peso ou cumprimento de peixe e MeHg foram encontradas. low-fat protein source provides several benefits (Patterson. Este estudo demonstrou bioacumulação de MeHg em tecidos de peixes. High concentrations of mercury found in the Amazonian ecosystem have been usually attributed to gold mining (Nriagu et al. Ambient. with a large number of physical and chemical forms (Nevado et al. 2006). Methylmercury causes brain damage. A ordem Characiformes representou 64. has not yet been investigated for methylmercury.. Fish constitute an important source of protein for Amazonian riverine population (Dorea et al. a potential mercury hotspot. oxigênio dissolvido. Palavras-chave: biomagnificação. Cinquenta por cento das espécies apresentaram concentrações de MeHg acima do limite (Hg-T 0... decreased visual field and hearing. Although Hg is a naturally occurring element. tremors. 2010). 2000). Os atributos medidos do rio foram a velocidade da água. Cichla monoculus apresentou o maior valor de MeHg (2. Água vol. soils with relatively high concentrations of natural mercury (Lechler et al. 2006) since its excellent. and the atmospheric transport and deposition of mercury from anthropogenic activities (Lacerda.5 mg kg-1) estabelecido para os alimentos pela Organização Mundial de Saúde. 3 Taubaté – July / Sep. Recomenda-se um estudo mais aprofundado de contaminação do MeHg em tecidos de peixes consumidos nas comunidades ribeirinhas na bacia do rio Roosevelt. temperatura. Rev. and there has been an increase in the amount currently cycled in the biosphere (Hugget et al. and other effects. and can lead to death (Goyer and Clarkson. pH. como segue: carnívoros > detritívoros > frugívoros. 0" A4 Estação 38 Igarapé da Capela 8°07'11.7" A14 Estação 56 Lago do Tucunaré 8°35'25.5" 60°58'42.7" 60°58'50. 510 Marcelo Rodrigues dos Anjos et al. 3 Taubaté – July / Sep.6" 60°57'50. with January . The regional climate according to Köppen classification is Af.8" A2 Estação 36 Igarapé da Camponesa 8°03'09.4" A11 Estação 53 Poço da Pirapitinga 8°29'47.1" 61°03'48.2" 60°58'20. 1978).1. 11 n. and meridians 60° and 61° W (Figure 1. The Roosevelt River is a clear water tributary on the right bank of the Aripuanã River.9" A10 Estação 52 Poço do Esperança 8°28'59. one of the most important tributaries on the east side of the Madeira River Basin. 2016 .9" A12 Estação 54 Poço do Santa Rita 8°29'56.4" A9 Estação 51 Cachoeira da Glória 8°28'27.4" 61°03'54.5" A8 Estação 47 Poço do Diogo 8°25'40. Code Site Latitude (S) Longitude (W) A1 Estação 35 Igarapé da Praia 8°02'22. Ambient.6" A5 Estação 39 Machadinho 8°10'38. The sampling points are located between parallel 8° S.9" A7 Estação 43 Poço da Morcega 8°19'49.0" 61°01'50. Table 1). Sampling points at Roosevelt River in the southwestern Amazon Basin.0" 60°58'46. Brazil.300 and 2. Geographical coordinates of sampling points at Roosevelt River in Southwestern Amazon basin.0" 60°56'08.8" A3 Estação 37 Igarapé do Pavão 8°03'55.8" 61°00'04.6" 61°03'52. Brazil (Figure 1). Study area The area under analysis lies on the right bank of the Madeira River. 2. Table 1.7" 60°58'07.1" Rev.1" 61°04'36. Brazil. MATERIAL AND METHODS 2.750 mm. Figure 1.April as the wettest season (Brasil. Água vol.9" A6 Estação 41 Igarapé do Alfinete 8°14'35.3" A13 Estação 55 Poço da Pirarara 8°35'30.4" 60°59'27. which represents a tropical rainforest climate with annual rainfall between 2. A known amount (200 mg) of muscle tissue (wet weight) was weighed in a PTFE tube and 5. 90. The confidence intervals were calculated by the ‘boot’ package in R program (R Core Team. 11 n. Água vol.3°C.8 µS cm-1. 1991) as the threshold limit for MeHg. USA) and analyzed on a MERX TM automated MeHg system from Brooks Rand Labs (Seattle. 180 and 200 mm). National Research Council of Canada.4. Ambient. pH ranged from 5.Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue … 511 2.3 m. 100.0 mL of 25% (w/v) KOH methanolic solution was used to extract the MeHg in an oven with the temperature controlled at 70 °C (Nova Instruments. The samples were then kept in the dark to avoid possible degradation of the MeHg. Data collection The analyzed attributes of sampling areas were water velocity (m s-1). mean depth was 4. The method described by EPA-Method 1630 (USEPA. 1960. followed by the addition of 30 μL of sample and 50 μL of tetra ethyl sodium borate solution (1% w/v) according to Taylor et al. mean temperature was 29.5 m or 10x1. Longlines were also set and exposed at strategic locations near the mouth of each tributary during the collections. DORM-2. MeHg analysis After collection. 1999). the ethylation process was done with 300 μL of 272 g L-1 sodium acetate buffer (pH 4. Cambridge. depth (m). except those used in the MeHg analysis. USA) equipped with - an auto-sampler. 40.0 m s-1. the mean in this case. 120. 1986. Estimates of MeHg averages (±95% confidence interval) were calculated for species and trophic composition measurements by bootstrapping the resampled time series over 1. dissolved oxygen (mg L-1) and substrate type (>75% of a substrate type on the channel by visual observation).5 m with mesh sizes between adjacent knots: 20. frozen and transported to the biogeochemistry laboratory at the Federal University of Rondônia for analysis. Method accuracy of MeHg determinations were ensured by the use of certified material (Dogfish Muscle. approximately 20 g (wet weight) of muscle samples were immediately cut. 3. The final volume was brought to 40.000 interactions (Efron and Tibshirani. 60.0. Statistical analysis We assumed the WHO threshold limit of 0. and mean dissolved Rev. 2. 1993). Model NI 1512.5). temperature (ºC). Brazil) for 6 h with gentle stirring every hour. 2016 . (2011). Gardner & Altman. 1986. using 14 gillnets (10x1. fish were properly identified. 160. a purge and trap unit. electric conductivity (µS cm-1). 50.3. electric conductivity was 6. (1994) was used for the MeHg determination in the fish muscle. Subsequently. Confidence interval is an alternative to null hypothesis significance testing because it provides information about the probability of the sign of an effect (Natrella. 140. pH.0 mL with ultra-pure water (milli-Q. 2015). Standard length (cm) and total body weight (g) were recorded in the laboratory. 80. After these procedures. 2. 70. 3 Taubaté – July / Sep. measured and weighed. MA. 2001) and Liang et al. Ottawa) which was run with each batch of samples with a mean recovery of 108% MeHg. RESULTS AND DISCUSSION Mean water velocity was 7. Voucher specimens were deposited at the Laboratório de Ictiologia e Ordenamento Pesqueiro do Vale do Rio Madeira – LIOP/UFAM.2. Collected fish were fixed in 10% formaldehyde and conserved in 70% alcohol. a packed column GC/pyrolysis unit. Brandstätter & Linz. The confidence interval is a range of values calculated by statistical methods which includes the desired true parameter. and a Model III atomic fluorescence spectrophotometer. 30.6 to 8. The fish capture effort was standardized in 500 m2 for 24 hours at each sample point with fish harvested every six hours. Berry. Millipore. São Paulo.50 mg kg-1 for Hg (WHO. 00 6.30 2. The strong positive correlation was significant between weight and length (0.50 6.00 6.75 5.4 mg L-1 (Table 2).4%) and Siluriform (14.0 4.90 4. Phractocephalus hemioliopterus and Hydrolycus scomberoides (Figure 2).5 29.3 Bedrock A9 7.1%.05) between length (0.00 6.9 Bedrock A14 4.1 Bedrock A10 6.8 Bedrock A8 7.3% of the sampled species were of the order Characiform.6 28.82 5. followed by the Perciform (21.0 Sand A11 15.39) or weight (0.00 3. Fish were grouped according to preferential feeding habits. 3 Taubaté – July / Sep.20 5. Bedrock A7 7.30 5. DO = dissolved oxygen.00 5.3 g. Sand A6 3.7 31.0 Coarse litter A4 5.3% and detritivores and omnivores were 7.3 Coarse litter A3 7.20 3.3 6.25 6. The low positive correlation was significant (p-value > 0.49) and MeHg for fish in the study area. 512 Marcelo Rodrigues dos Anjos et al.0 Coarse litter Mean 7. On the other hand.4% of the sampled species.0 8. Hydrolycus tatauaia was at the WHO threshold limit and six species showed concentrations below the threshold limit.80 7.00 6.40 6.70 7.0 8.80 4.30 9.7 30. The substrate type of the river channel was mainly composed of coarse litter and bedrock.9 11. No detritivore.90 6.1 .4 A total of 50 individuals from 14 fish species were collected and analyzed in the Madeira River Basin (Table 3).5 7.3 9.8 6.7 cm and body weight varied from 577.20 3. Rev.75 6.6 29.30 2.3 to 9. 2016 .2 30. 11 n. Seven species exceeded the WHO threshold limit.0 10.6 29.55 3. in that order.1 7.77 6. Brazil.00 6.60 2. while frugivores represented 14.75 6. The standard length of the fish ranged between 31 and 77.L-1) type (75%) A1 5.7 29.7 30.86).8 29.00 7.75 6.7 29.45 8. Ambient. showing the importance of the MeHg bio magnification. Water velocity Depth Conductivity Temperature DO Substrate Code pH (m.) showed concentrations above the threshold limit.75 6.7 Sand A2 5.50 6.70 2.50 5.s-1) (m) (µS.6 28. Table 2.30 7.0 .7 7. Hydrolycus scomberoides and Boulengerella cuvieri. Carnivores represented 71. oxygen was 9. Água vol.6 10. The most abundant species were Prochilodus nigricans.1 11.25 8. Environmental attributes of sampling points at Roosevelt River in the southwestern Amazon Basin.21 6.9 Coarse litter A5 10.0 Bedrock A13 6.2 8.75 6.2 12. such as Cichla monoculus.3%) orders.4 10.cm-1) (°C) (mg.9 29. Carnivorous fish presented a mean total MeHg value above the WHO threshold limit (Figure 3). A total of 64.00 7.30 6.6 27.7 29. omnivore and frugivore fish (4 spp.267.1 Bedrock A12 5. Ambient. number of individuals (N). total body weight (g) in Roosevelt River in the southwestern Amazon basin. soybean plantations and cassiterite mining (Lechler et al.5) 2322. Brazil. 2010).. In fact.0) 1380.0) Cichla orinocensis 1 Carnivore 44. Água vol.8 (560.0 (1950.3 (225.0) Hydrolycus scomberoides 7 Carnivore 52. herbivorous fish species consumed by the population.. 2006).7 (5. fish of the Characiform order were the most abundant sampled species in the Roosevelt River (Lowe-McConnel. The results highlight carnivorous fish as good indicators of contamination by MeHg and indicate the occurrence of MeHg bio magnification in food webs for fish in the southwestern Amazon Basin.0 (4. such as the Roosevelt River..0 (0.0) Myleus torquatus 3 Frugivore 33.3) Cichla monoculus 1 Carnivore 38. Fish species.7) 1148.7) 1791. In the case of Cichla.9 (308.7) Serrasalmus rhombeus 4 Carnivore 31.0 (0. 2008)..0) 840.0 (0.0 (0. even though the herbivore pacú-branco may have higher Hg concentrations during the rainy season (Dorea et al.7) Only carnivores exhibited methylmercury (MeHg) concentrations above the WHO threshold limit in food for human consumption.5 (13.4 (225.0) Leporinus friderici 1 Omnivore 32.0) Plagioscion squamosissimus 2 Carnivore 48. As expected for neotropical rivers. as the principal route in Hg exportation to their associated aquatic systems due to soil erosion caused by forest burning.8 (4. On the other hand.9) 577.7 (10.3 (4350. such as Myleus torquatus (pacú-branco) were not inappropriate for human consumption.8 (2.0) 9267..2) 2932. 3 Taubaté – July / Sep. its feeding habits evolve from planktivore in the early to piscivorous in the mature stage (Kehrig et al. 2016 .3 (2..5 (1.9 (3. 2006).0) Hydrolycus tatauaia 4 Carnivore 37.0) 761. 2000). Rev.3 (150. Values in parentheses mean confidence interval.0 (0. 1999). they include the most important commercial and subsistence fish of South American inland waters (Ardura et al.0) Prochilodus nigricans 11 Detritivore 37.0) 1263.0) Myleus pacu 3 Frugivore 35.6 (558.7 (528.0) 1500.0) Serrasalmus spilopleura 4 Carnivore 35. extensive cattle ranching.2) 1311.3 (4.1 (325. 2008).0) 8600.0) Phractocephalus hemioliopterus 2 Carnivore 77. trophic level. 11 n. Species N Trophic level Length (cm) Weight (g) Boulengerella cuvieri 6 Carnivore 55. which are inappropriate for human consumption (Bastos et al. Several studies indicated Madeira River and its tributaries.Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue … 513 Table 3.0 (0.0 (0. standard length (cm). Some carnivore fish species consumed by the population have considerable potential for bioaccumulation due to their position at the top of the aquatic food chain (Dorea et al.5) 1271.0 (0.0) Leiarius marmoratus 1 Carnivore 70. These include Cichla monoculus (tucunaré-amarelo) and Phractocephalus hemioliopterus (pirarara). pacu M. friderici E 4 2 threshold limit 0 M. 3 Taubaté – July / Sep. tatauaia C. rhombeus MeHg (mg kg [ppm]) C 4 -1 2 threshold limit 0 B. squamosissimus S. torquatus Figure 2. 514 Marcelo Rodrigues dos Anjos et al. spilopleura S. Água vol. Concentration of MeHg in fish tissue of sampled species at Roosevelt River in the southwestern Amazon Basin. Rev. 2016 . nigricans L. marmoratus P. Ambient. 11 n. Brazil. scomberoides B 4 2 threshold limit 0 P. orinocensis D 4 2 threshold limit 0 L. hemioliopterus H. monoculus P. A 4 2 threshold limit 0 C. ocellata H. Bars represent ±95% confidence interval. Malm et al. The frequency of consumption constitutes a most important factor in assessing the risk of mercury contamination in communities that do not have alternative food sources (Brabo et al. (1997) showed some areas with both high Hg levels in fish and in samples of human hair in the Madeira and Tapajós Basins in Brazil.. 3 Taubaté – July / Sep. anoxia. 1998). Although in current analysis there was a low significant correlation between fish length or weight and MeHg level in the sampled fish tissue. Concentrations of MeHg in fish tissues by fish trophic composition at Roosevelt River in the southwestern Amazon Basin. 1999). which increases the availability of organic matter and enhances the bio-magnification process in the river sediment. Amaro et al. 1999). This is due to leaching.0 Carnivore Detrivore Omnivore Frugivore Trophic composition Figure 3. The frequency of consumption and daily intake are essential components in the evaluation of health risks even if the fish consumed contains concentrations of mercury below rates established by sanitary legislation (Brabo et al. They reported fish. Bars represent ±95% confidence interval. and high dissolved organic matter (Lacerda and Malm. (2006) were higher for carnivores than for omnivore. while the percentages of fruit. 2006).5 0. such as subanoxia. 1999). debris and insects as the most important food resources throughout the year. In the case of human populations. (2007) in which rainfall has a strong influence in Hg levels in aquatic environments. In fact. size and feeding habits is important in evaluating MeHg bioaccumulation processes (Brabo et al. This is highly important for riverine communities. According to Roulet and Maury-Brachet (2001). Regardless of hydrological period effects. 2008). Regular annual flooding alters the aquatic environment and affects fish feeding strategies (Dorea et al. low pH. one possible exposure route is through the ingestion of contaminated food.. 1999).Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue … 515 1. Some water bodies have favorable characteristics for the mobilization of mercury and organification. Água vol.5 MeHg (mg kg [ppm]) 1.0 -1 threshold limit 0. Indications of neurotoxic effects related to MeHg exposure due to fish consumption have been reported in at least one riverine community of the Tapajos River Basin (Grandjean et al. detritivore and herbivore species. in contrast to results by Coelho et al. it is rare to observe significant correlations in Amazonian fish. 11 n. Other authors did not find significant correlation between fish Rev.. (2014) recorded a seasonal variation in Hg level with higher rates at the end of the dry season. information on the species weight. especially for indigenous peoples for whom fish constitutes their daily protein diet (Boischio and Cernichiari. invertebrates and fish were reduced during the low-water period. Brazil. Ambient.. 2016 . ranges of total Hg concentrations studied by Dorea et al. concentrations were high enough to cause negative health effects. E. M. A description of mercury in fishes from the Madeira River Basin. REFERENCES AMARO. Água vol. http://dx. G. Brazil. C.. S. F. E. 15. 3 Taubaté – July / Sep. Longitudinal hair mercury concentration in riverside mothers along the upper Madeira river (Brazil). 144. The Medical Journal of Australia. Seven species exceeded the WHO threshold limit. PINHEIRO.org/10. 11 n. SANTOS. M. 2.1016/j. A.. SILVA. v.. 1. LINDE. FONSECA. GARCIA-VAZQUEZ.3831 BRABO. CONCLUSIONS Fifty specimens from 14 fish species were collected and analyzed for contamination by methylmercury (MeHg) in the Madeira River Basin.doi... DNA barcoding for conservation and management of Amazonian commercial fish. F. Bastos et al.. 2008. http://dx. Amazon. 516 Marcelo Rodrigues dos Anjos et al. O. 1999. http://dx. 77. 2008).5123/S2176-62232014000100006 ARDURA. G. J. v. n. 2014. F. CERNICHIARI. Cadernos de Saúde Pública. 1986.. v. 79-83. The current authors underscore that MeHg contamination may be associated not only to the variability in the diet of each fish species and migration capacity. S. The study also demonstrated that MeHg bioaccumulation in fish tissue occurs in the following descending order: carnivore > detritivore > frugivore. JESUS. 618-619. 431-438. Brasil. 2014. MeHg concentrations in fish varied due to dietary habits. http://dx. MOREIRA. Brasil. 143.2010. FAIAL. v.. BOISCHIO. Estado do Pará. K.biocon. 1998. A.. A. RODRIGUES JÚNIOR. levels of mercury on the bottom and suspended sediments. M. Níveis de mercúrio em peixes consumidos pela comunidade indígena de Sai Cinza na Reserva Munduruku.. Acta Amazonica. but also to other variables of aquatic environment.org/10. F. R. p. 2016 . REBELO.. E. W. C. Amaro et al. p. Only carnivores exhibited MeHg concentrations above the WHO threshold limit in food for human consumption which means that they are good indicators of contamination by MeHg.org/10.doi. MASCARENHAS. P. water depth. Município de Jacareacanga. F. I. R. v. http://dx.1590/S0044- 59672008000300006 BERRY. M. 3. A. A. such as flow dynamics.doi.. O. p.org/10. ALMEIDA. They include the most important commercial and subsistence fish of South American inland waters whose contamination poses a risk to human consumption. p 1438-1443. and in planktonic and benthic communities (Reuther. p. length or weight and MeHg level (Brabo et al.. S.org/10..doi. SANTOS.. 2010. D. N. such as Phractocephalus hemioliopterus and Hydrolycus scomberoides. 1994). 4.. v. A.1998.1590/S0102- 311X1999000200017 Rev.. C.doi.019 BASTOS.. 1999. 325-331.. LIMA. A. O.1006/enrs. E. R. 5. Statistical significance and confidence intervals. Environmental Research.. n. C. 53-60. p. M. S. Therefore. F. Estado do Pará. Biological Conservation. Concentração de mercúrio total (Hg-T) em peixes comercializados em diferentes períodos sazonais no Mercado do Ver-o-Peso. MALM. Ambient. More than 60% of the sampled species were of the Characiform order and over 70% were carnivores.03. Revista Pan-Amazônica de Saúde. 38. Belém. The movement of aquatic mercury through terrestrial food webs. J. A.cbpc. B. n.. 275-283. G. D. E. B..1590/S0103-40142008000200011 Rev. 11 n. LUTKEN. H. C.. GRACE. D. BARBOSA. A. p. 154. GUIMARÃES. 2007. 2001. Environmental Health Perspectives. WHITE. 33-46. Oecologia Brasiliensis. BRASSO.10.1038/374020a0 LACERDA. 173-190. G. 292. S.doi. 4.).envpol. Folha SB. v. v. B. 1986.2307/3434402 HUGGET. http://dx. 923-929. New York: Chapman & Hall.20 – Purus. 68-76. M. E. Rio de Janeiro.doi. GARDNER. 746-750. p. v.org/10. R. J. p..org/10. Mercury contamination in aquatic ecosystems: an analysis of the critical areas. W. E. CLARKSON. G. R. p. J... J. Ambient. v. 11. 443 p..292. MIRANDA. R. p. M. TIBSHIRANI. Methylmercury neurotoxicity in Amazonian children downstream from gold mining. D. 2008.1126/science. D.org/10. 834-837. 2016 . MALM.1016/j. K.org/10. O. 2008.2005. 142. 1978. A. L. L. R. BENSON. Confidence intervals as an alternative to significance testing. 374. http://dx. H. MALM.. Vol. ed. SILVA.. http://dx. K. C..doi. LINZ. D. Confidence intervals rather than P values: estimation rather than hypothesis testing. In: KLAASSEN. p. A. M. http://dx. http://dx.014 EFRON. C. F. Mercury in sediment and fish from north Mississippi lakes.. A.org/10. New York: McGraw-Hill. 1999. 42. http://dx. D. Science. R. FRIEDMAN.. http://dx.org/10. NIELSEN. An introduction to the bootstrap. v. CRISTOL..746 GOYER. Radambrasil. p.doi. A. L. ALTMAN. D. 7.. 22.. M.) inhabiting the Brazilian Amazon. Methods of Psychological Research Online. v. FOVARGUE. C. O.doi.2007. Estudos Avançados.. British Medical Journal. 252-63. A. SANTOS. 20-21. HALLINGER. 2008. Methylmercury in a predatory fish (Cichla spp. U.1154082 DOREA. BRASIL. v. 17.. 2. K. D. B. Chemosphere. J. W. v. COELHO A. p. Departamento Nacional de Produção Mineral – DNPM. R. http://dx.1016/j. p. (Ed. Nature. 63... 587-591.6522.. 335. Levantamento de recursos naturais.. v.. Amazon mercury emissions. p. R. S. Água vol. Toxic effects of metals. A. A. Amazon. L.doi.Bioaccumulation of methylmercury in fish tissue … 517 BRANDSTÄTTER. CONDON. Importância das macrófitas aquáticas no ciclo do mercúrio na bacia do rio Tapajós (PA). GRANDJEAN. HOWARD. Environmental Pollution.12. Part C. v. STEEVENS. 1999. n. 320.. S. Casarett and Doull’s toxicology: the basic science of poisons.1136/bmj. Comparative Biochemistry and Physiology. C.doi.1016/S0045- 6535(00)00175-2 KEHRIG. O. 2.org/10. 2001. 3 Taubaté – July / Sep. CLEARY. 1995.038 LACERDA. 6. ALLGOOD. P.doi. J. n. Fish mercury bioaccumulation as a function of feeding behavior and hydrological cycles of the Rio Negro. C. et al... 1993.org/10. 2006. 107. n. p. T. Água vol. 5. 2016 .. C.1080/00031305. water. PFEIFFER.. J.. P. Brazilian Amazon: a function of natural enrichments? The Science of the Total Environment. Elevated mercury concentrations in soils. GUIMARÃES. 494p. p. JIMÉNEZ. R. MORENO.1007/BF00546279 ROULET. NRIAGU. BRANCHES. B. risques sanitaries. PATTERSON. 2015.. O. n. Amazon. M. Ambio. 14. D.. p. M. VIANA.. L. 11-15.USEPA. M. Le mercure en Amazonie. BOUDOU.org/10. HORVAT. W.doi.. J. BONZONGO. MAURY-BRACHET. G. and CVAFS. Aqueous Ethylation. N.1080/08865140215062 R CORE TEAM. J. p. Method 1630: Methyl Mercury in Water by Distillation.. Follow-up of mercury levels in fish. LACERDA.1016/S0048-9697(00)00543-X LIANG. et al. J. 8.. SOUZA. Water. F. BASTO. Brazilian Amazon: A review. The American Statistician. B. P. LUCOTTE.. R. http://dx. human hair and urine in the Madeira and Tapajo’s Basins. C. 87-96. Simultaneous determination of mercury speciation in biological materials by GC/CVAFS After Ethylation and Room- Temperature Precollection. J. Environment International. W. 45-51. LECHLER. P. n. Le mercure dans les organismes aquatiques amazoniennes. (Eds). Mercury pollution in Brazil. 1960.doi. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. G.4. 1994. The Relation between confidence intervals and tests of significance-a teaching aid. v. sediments. v.. JACKSON. 2010. Ambient. 1. MILLER. 2011. v. R. Purge and Trap. Clinical Chemistry. J. Rev.org/10. F.doi. p. CASTRO.1960. V. 593-608. 20-22+38. BLOOM. A. R. 356. 1992. Nature. Brazil. H.org/10. 3. F. 1997. VINSON. and fish of the Madeira River basin. R.doi.WHO. 2000. 1999. D. J.. p. Introduction-comparative dietary risk: balance the risks and benefits of fish consumption.. O. 1991. 19. O... n. 40. 337-344. 1143-1148. MALM. B.. Geneva.. C. p. TAYLOR. http://dx. M. Mercury in the Tapajós River basin. Environmental health criteria for Inorganic Mercury. v. LOWE-MCCONNEL. http://dx. P. UNITED STATES.. Analytical Methods... CARTER. p. M. J.10482623 NEVADO. J. 1994. R: A language and environment for statistical computing. v. M. 518 Marcelo Rodrigues dos Anjos et al. C. A. Trace-level automated mercury speciation analysis. J. M.. v. WARWICK. Estudos ecológicos de comunidades de peixes tropicais. C. J. http://dx. 2002. WORLD HEALTH ORGANIZATION . p. J. J. et al. L. MALM. 11 n. REUTHER. 97. R. W. R. Environmental Protection Agency . 2001.. MIERLE. D. v. S. G. HERCULANO. 260. Brazil. DAVIES. 2001..org/10. MARTÍN-DOIMEADIOS. Air and Soil Pollution.. J. 389. Comments on Toxicology. A. http://dx.doi.. BERNARDO. Paris: Rôle de L´homme et de L´environment..1007/BF02409643 NATRELLA.org/10. In: CARMOUSE. P. v. 602-607. v. R. 3 Taubaté – July / Sep. LYONS. São Paulo: EDUSP. M. B. 536p. Washington DC. M. 36. p. Mercury accumulation in sediments and fish from rivers affected by alluvial gold mining in the Madeira river basin. lee. Accepted: 07 May 2016 Sabrina Ferreira de Almeida. 11 n.
[email protected] Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. either in eating behavior or in consumption of water. longer time and frequency in the diving behavior. 5% and 10%. Água vol.com. The treatments did not affect the animals’ body mass. joycemsabio@gmail. However. Caio César Oliveira Pereira.com.4136/1980-993X www. xenobiotics. less time of lurks and less frequency of freezing) and an antidepressant effect (more time in climbing behavior and less time of immobility) when compared to the control group. To accomplish this.com ABSTRACT Among the anthropic activities generating potentially toxic residues are those involved with bovine hide processing (tannery industries). Alterações comportamentais em fêmeas de camundongos Swiss expostas à efluente de curtume RESUMO Uma das atividades antrópicas geradoras de resíduos potencialmente tóxicos refere-se Rev. Urutaí. Ambiente & Água .com. it was found that the animals that ingested tannery effluent concentrations of 5% and 10% exhibited an anxiolytic (lower level of anxiety. as well as the daily consumption of water and food. Letícia Martins Rabelo. After 15 days of exposure to the effluent. Abraão Tiago Batista Guimarães. Ambient. abraaotbgbio@gmail. animal model.net E-mail: ambi.martins_@hotmail. the animals were submitted to the elevated plus maze (predictive of anxiety) and the forced swim test (predictive of depression). without causing physical changes in the animals. The body mass of the animals was evaluated at the beginning and end of the experiment.
[email protected]. It was concluded that the exposure of female Swiss mice to tannery effluents (5% and 10% diluted with water) causes behavioral changes. for a period of 15 days the animals were fed tannery effluent diluted with water in the following concentrations: 0% (control group. caiocesar. possibly related to the neurotoxicity of this waste. greater percentage of time in the open arms. 2016. Joyce Moreira de Souza.1852 Received: 29 Jan. toxicity.4136/ambi-agua.com Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents doi:10. Guilherme Malafaia* Instituto Federal Goiano (IF Goiano). GO.op@hotmail. However. 2016 . Aline Sueli de Lima Rodrigues. Keywords: agricultural residues. This study therefore aimed to evaluate the physical and behavioral effects of the exposure of female Swiss mice to tannery effluent. especially in mammalian experimental models. knowledge is scant regarding the damage caused to the health of various organisms by tannery waste and studies are rare. anxiety. Raíssa de Oliveira Ferreira. 3 Taubaté – July / Sep.agua@gmail. depression.ambi-agua.com. received only potable water). raissaferreira374@gmail. Brasil Departamento de Ciências Biológicas * Corresponding author: e-mail: guilhermeifgoiano@gmail. Ferreira et al. In the pioneering study by Kumar et al. xenobióticos. the authors observed a mass increase of all of the androgen-dependent organs evaluated. dermatological. such as the prostate and seminal vesicle. Rumin et al. 11 n. chronically exposing male Wistar rats to tannery effluent. Moysés et al. Logo. which give the effluent a high potential for transmitting toxicity to the environment and organisms. respiratory. and neuronal problems (Cuberos et al. Souza et al. observou-se nos animais dos grupos 5% e 10% de efluente de curtume efeito ansiolítico dos tratamentos. Água vol. studies of the effects of these pollutants on more complex organisms. Several experiments have already reported the effects of tannery effluents in inducing teratogenicity in sea urchin species.. Embora se saiba que essas indústrias ao descartarem incorretamente seus resíduos líquidos no ambiente contribuem para o aparecimento de prejuízos na saúde de diferentes organismos. Taju et al. Já o consumo de água e ração foi aferido diariamente.. Para isso. 2016 . Palavras-chave: ansiedade. 520 Sabrina Ferreira de Almeida et al. Mitteregger Jr. (2015). Matsumoto et al. as discussed by Gödecke et al. Only a few authors have evaluated the effect of tannery effluents on mammals. Ambient. depressão. (2011). pode causar alterações neurocomportamentais. reproductive. embora não tenha causado alterações físicas nos animais. resíduos agroindustriais. Lemos et al. toxicidade. However. O grupo controle recebeu apenas água potável. possivelmente relacionadas à neurotoxicidade desses resíduos. which is often discarded directly into the environment without prior treatment and is considered a public health problem in countries like Brazil... ophthalmic. 1. por um período de 15 dias. 2005). such as mammals. (2015). Após 15 dias de exposição. 2004.. concentrações de 5% e 10% de efluente de curtume. quando comparados aos animais do grupo controle. (2014). 2009. Such residues.. are produced in different stages of bovine-hide processing that require various mechanical and chemical treatment processes. (2008). Siqueira et al. 2014). 2007). INTRODUCTION One of the wastes produced on a large scale. 3 Taubaté – July / Sep. 2011. is tannery effluent (Prabakaran et al. raros são os estudos que investigaram os efeitos desses resíduos em modelos experimentais mamíferos. (2012). Por outro lado. are still incipient.. tampouco no comportamento alimentar e no consumo de água.. assim como efeito antidepressivo. Recent studies in humans have shown a relationship between exposure to tannery effluent and the onset of otorhinolaryngological (ENT organs). (2011) demonstrated that male Swiss mice given untreated 1% tannery effluent diluted with water for a period of only 15 days exhibited anxiety-like behavior. os animais receberam pela via oral. Siqueira et al. Greene et al. A massa corpórea dos animais foi avaliada no início e ao final do experimento. (2016). and found deformations in the seminiferous tubules with testicular hyperplasia signals.. o presente estudo objetivou avaliar os efeitos físicos e neurocomportamentais da exposição de fêmeas de camundongos Swiss a efluente de curtume. Other studies have also shown the harmful effects of tannery effluents on fish. plants and bacteria (Tagliari et al. diluído em água. 2012. et al. Logo. (2008). conclui-se que em fêmeas de camundongos Swiss a exposição a concentrações de 5% e 10% de efluente de curtume diluído em água. China. Pakistan and India. Tigini et al. os animais foram submetidos ao teste do labirinto em cruz elevado (preditivo de ansiedade) e ao teste do nado forçado (preditivo de depressão). Chandrasekaran et al. 2007. 2012). Silva et al. Os resultados demonstram que os tratamentos não provocaram alterações na massa corpórea dos animais. àquelas ligadas ao processamento do couro bovino (indústrias curtumeiras). 2013. (2015).. (2016) and Rabelo et al.. reducing the growth of microalgae and in a variety of toxic effects on micro crustaceans (Oral et al. Rev. modelo animal. among which are Kumar et al. 2006. requiring that further study be done regarding the possible effects on female animals. concentrations of 5% and 10% of tannery effluent match with 1/12 and 1/6 of the median lethal dose (LD50) given to female Swiss mice (Ferreira et al. (2015) evaluated lethal doses of tannery effluents diluted with water at different concentrations.5% and 10% groups) twice a day. (2015) and Ferreira et al. While considered pioneering works related to the evaluation of acute toxicity and determination of lethal doses of tannery effluent in mice.2. which received only potable water. the few works related to tannery effluent intake focused on male mammals (Siqueira et al. the studies by Silva et al. 2. did not observe any change in the variables investigated. Moysés et al. these studies did not investigate the neurobehavioral effects in the animals. Rev..1. Animals and experimental groups This study used 35 female Swiss mice (6. which makes it difficult to extrapolate or approximate the possible effects of exposure on human beings. A large number of necrotic hepatocytes were detected. under temperature (22 to 24ºC) and light control (12 h light cycle). mainly in the periportal space. GO. Besides the scarcity of studies of this kind. using different sexes and strains of mice. Ambient. (2016) demonstrated that exposure to tannery effluent caused memory deficit in Swiss mice in a similar way for both sexes. for a period of 15 days [exposure period based on the study of Siqueira et al. the largest number of hepatocytes with karyomegaly was observed in animals exposed to the highest effluent concentrations. Moysés et al. MATERIALS AND METHODS 2. The management of liquids by gavage was chosen in order to allow control of the amount of intake. reinforcing previous findings that these pollutants affect the central nervous system. This study therefore aimed to evaluate behavioral changes predictive of anxiety and depression caused by tannery effluent intake by female Swiss mice. The animals were divided into three experimental groups. Management of tannery effluent Each animal orally received (by gavage) a volume of 1 ml of liquid (water .Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 521 However. The standard diet for rodents (Nuvilab CR 1) and water was offered ad libitum. Further. GO. On the other hand. Água vol. moderate hydropic degeneration was detected in animals (C57Bl/6J mice) exposed to tannery effluents. Furthermore. (2014)) and 10% tannery effluent (twice the maximum dosage defined by Moysés et al. 2016 . The procedures adopted in this study were approved by the Ethics Committee on Animal Use (CEUA) of the Instituto Federal Goiano (IF Goiano) . 3 Taubaté – July / Sep. In Souza et al. Brazil). Lemos et al. studying the neurotoxicity and hepatotoxicity induced by the chronic exposure of male Wistar rats to tannery effluents. (2014)). All of the animals were kept under sanitary conditions at a conventional animal facility. Rabelo et al. 2014). linked to neuropsychiatric disorders such as anxiety and depression. especially in animals exposed to higher tannery effluent concentrations. Thus. there is a clear gap regarding knowledge of the effects of exposure to tannery effluents in mammalian experimental models.5 months old) from matrices of the Animal Facility of the Biological Research Laboratory at Federal Institute of Goiás (IF Goiano) - Câmpus Urutaí (Urutaí.or tannery effluents diluted with water .control group . Recently. totaling 2 ml of liquid daily. 5% tannery effluent (concentration defined based on Moysés et al. 2011. 11 n. which received tannery effluent diluted with drinking water at the following concentrations: 0% (control group). (2016).. 17/2014). (2011)].Campus Urutaí (Urutaí. (2014). . Brazil) (protocol n.. 2. 2015). (2015). 00 601.00 Total zinc (mg L-1) 0. self- cleaning (sequence of oriented movements to clean the head and body) and freezing [operationally defined as the total absence of body and vibrissae movement.01 0.05 859. 2.4.20 4.3. according to the methodology recommended by the American Public Health Association (APHA et al. Furthermore. 11 n. 2016 . 2.20 Lead (mg L-1) <0. 3 Taubaté – July / Sep.55 # Analyzes conducted in a commercial laboratory in Goiania.03 0.00 37. GO. The chemical characterization of the tannery effluent used indicates the presence of high concentrations of heavy metals compared to the drinking water used for diluting the waste (Table 1).05 Total solids (mg L-1) 80. Água vol.1. (2015): Anxiety Index = 1 − [([Open arm time/Test duration] + [Open arms entries/Total number of entries])/2]. 2. Elevated plus maze test (EPM) On the 16th experimental day. as Garavelho (2005)]. Calculations of feed and water intake were obtained by the daily subtraction of the amounts refused from the amounts offered on the subsequent day.30 Calcium (mg L-1) 4. the percentage of time spent in the open and closed arms was evaluated. except those Rev.00 Cadmium (mg L-1) <0..4. as this is regarded as a primary parameter of the EPM according to Walf and Frye (2007). Table 1. Brazil.25 9. Tannery effluent and water used The tannery effluent used in this study was the wet-blue type.690. Tests predictive of anxiety and depression were performed on the animals in order to evaluate the possible behavioral effects of tannery effluent intake diluted with water.32 Arsenic (mg L-1) <0.01 <0. Ambient. Complementary ethological parameters were also evaluated.01 0.380. as itemized below. (2008). GO.43 364.01 Magnesium (mg L-1) 2. to include: stretched-attend postures (exploratory postures in which the body is stretched forward then back to its original position without any locomotion forward). head-dippings [exploratory movements performed in the open arm when the mouse put its head and shoulders down towards the EPM floor level. the EPM test was performed according to the procedures proposed by Walf and Frye (2007) and Komada et al.095 Nickel (mg L-1) <0.001 0. The animals’ anxiety index was calculated according to Estrela et al. 2005). Feed and water intake and behavioral analysis Consumption of water and food by the animals was measured daily. Parameters Potable water Untreated effluent pH at 25ºC (UpH) 7. 522 Sabrina Ferreira de Almeida et al. obtained from a tannery industry located in Inhumas.80 Chrome (mg L-1) <0.00 Total sodium (mg L-1) 5. Physicochemical and chemical characterization of the untreated tannery effluent used in the present study#. Brazil. Version 7. It is emphasized that all slides of the experimental groups were blinded and then mixed for randomization. Similar to the EPM analysis. Although a total of 35 female Swiss mice were used in this study. 3 Taubaté – July / Sep. 2007). Since the phase of the estrous cycle in female mice directly influences the behavior of the animals and the results of neurobehavioral tests (Goldman et al. The purpose of this step was to assess whether the gavage procedure caused macroscopic or histological changes in those organs that could interfere with behavioral outcomes. (2015)]. each video was analyzed three times. All test sessions were videotaped with a video camera located 30 cm above the tank to allow further evaluation of the time spend in immobility. as in Luna et al. depth 20 cm and diameter 20 cm) containing water at 25 °C for 6 minutes.1.Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 523 necessary for breathing for at least 6 seconds. 2012). and each video was analyzed three times. yielding an inter.2.and intra-observer agreement greater than 85%. which consisted of maintaining each mouse individually within a cylindrical tank (height 39 cm. the behavioral parameters quantified for each test were from different females who presented the dioestrus phase on the test day. as proposed by Costa et al. 100x and 400x. The behavioral parameters in the EPM were evaluated with the PlusMZ software. or in one block of 4 min (i.5. according to the methodology described by Byers et al. Images of the tissue fragments were taken on histological slides using the TSView image-analysis system. Rev. Two trained observers reviewed the video. according Can et al. the animals were weighed and then euthanized by decapitation to collect fragments of the esophagus and stomach. As the behavioral tests were performed on different days (the 16th and 17th experimental day) and considering that the entire estrous cycle in mice usually lasts 4-5 days.. fragments thereof were subjected to histological preparation. Ambient. (2013). swimming and climbing behavior. After collecting these organs. Determination of the phases of the estrous cycle in female mice Immediately following the completion of each behavioral test. the last 4 min of the test) or in the remaining block of 2 min (the first 2 min of the test). Physical evaluation. (2012) and Costa et al. after the completion of the behavioral tests. the mice were removed from the water and placed in a box with a paper towel and dried without human interference. Assessments carried out after the behavioral tests 2. These parameters were recorded and summarized in either one block of 6 min (i. (2012). according to Reimer et al.e. this step evaluated whether treatment with tannery effluent caused histological changes in the structure of these organs. 2. (2013).5. 11 n.4.e. 2. using microscope objective lens 40x. before being returned to their cages. All test sessions were recorded by a video camera suspended 30cm above the EPM. All histological analysis was performed by the same observer. only the results of females that were in dioestrus were considered for analysis.2. Moreover.5. yielding an inter. the total time of the test). Água vol. two trained observers reviewed the video.1. (1976).. considering the direct contact of these organs with the content of the liquid administered to the animals. euthanasia and histological evaluations On the 17th experimental day. as the dioestrus phase is the longest stage of the estrous cycle in mice and may last more than 48 h (Byers et al. After the test.and intra- observer agreement higher than 85%.. The same female was seen in more than one behavioral test only in some cases. the estrous cycle of female mice was assessed by vaginal cytology. each experimental group was composed of at least 6 animals. (1968) and Behmer et al. Forced swim test On the 17th experimental day the forced swim test was conducted. 2.. 2016 . often early. Then the data regarding tangible mass. 3 Taubaté – July / Sep. of the toxicity of a particular substance in an animal organism (Pires Júnior et al.15) = 0. Ambient. While existing studies regarding tannery-effluent intake in mammalian models (Siqueira et al.6. the animals that received water containing 5% and 10% tannery effluent showed a lower rate of anxiety. there were no histopathological changes in the animals’ esophagi (Figure 2) and stomach (Figure 3). and behavioral parameters were submitted to one-way analysis of variance (one-way ANOVA) by Tukey's post-test at 5% probability. 2. using ASSISTAT software. Lemos et al. demonstrating that the gavage procedure or the contact with liquids. Água vol.475 6 C 4 2 0 Control 5% 10% Figure 1.7 beta (distributed for free).293 p=0. 3. at 5% probability..863 p=0. weight change is one of most-used parameters in toxicological evaluations to indicate the appearance. The data were submitted to simple analysis of variance (one-way ANOVA). 5% of tannery effluent group (n = 6) and 10% of tannery effluent (n = 6) group..860 p=0. Statistical analysis The data were first analyzed for residual normality by the Shapiro-Wilk test and for homoscedasticity by the Bartlett's test. 2011. Moreover. when assessed in the EPM.151 F(2. 10 Daily water consumption (mL) per animal 50 F(2. a higher percentage of entries into the open arms and a lower percentage of time spent in the closed arms than did the control group (Figure 4A). 11 n. 2015) had not estimated the physical parameters of the animals. no changes were observed in drinking water or feed intake by the animals of the experimental groups (Figure 1B and 1C). especially with the treatments of 5% and 10% tannery effluent. 2012). suggesting that the treatments did not alter the feeding behavior of the evaluated animals. (A) Corporeal mass.42) = 0. Rev.. which may explain the lack of differences between the animals’ corporeal masses at the end of the experiment.42) = 0. The bars indicate the mean ± standard deviation.796 Daily feed consumption (g) per animal p=0. 2014. (B) water consumption (mL) and (C) feed (g) of female Swiss mice (in dioestrus phase) exposed or not to the tannery effluent intake diluted with water. 2016 . Regarding the histological analysis. Moysés et al.148 F(2. Version 7.15) = 0. 524 Sabrina Ferreira de Almeida et al.746 8 40 Body mass (g) 6 30 A B 20 4 10 2 0 0 Control 5% 10% Control 5% 10% Control 5% 10% Start of the experiment End of the experiment 8 F(2. Regarding the behavioral tests. Control group (n = 6).. RESULTS AND DISCUSSION There were no differences in the body mass of animals between the experimental groups (Figure 1A). caused no damage to these organs. feed and water intake. Therefore. Representative photomicrographs of different regions of the esophagus (A-D) in longitudinal sections. results consistent with an anxiolytic effect of the treatments. as seen in this study Rev. 3 Taubaté – July / Sep. suggests a decrease animals’ anxiety over the situation. as discussed by Anseloni and Brandão (1997). On the other hand. with tense muscles. which found anxiolytic behavior in animals exposed to tannery effluent intake. Therefore. a decrease in the frequency of this risk-assessment behavior. which promotes information. or in a potentially dangerous or threatening situation. 1997). (K): keratin layer. 2016 . Alternating with immobility. these corroborate the primary behaviors observed in that test. in which they are exposed in the EPM test and are less fearful of remaining in the open area of the apparatus. B: 40x magnification. which is consistent with the instant study. as observed in the instant study (Figure 4A and 4B). mice tend to be quiet or still. L: lumen.Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 525 As for ethological parameters evaluated in the EPM. as well as less frequent freezing behavior (Figure 4B and 4C). A-C: 10x magnification. and are alert and ready for quick and vigorous action. it may be defined as a risk-assessment behavior. Regarding the diving behavior. the animal can perform careful exploration of the environment. This defense reaction is called “freezing”. (ICL): inner circular layer of smooth muscle. Ambient. Água vol. 11 n. since the animals who ate tannery effluent exhibited more time and frequency of diving behavior and shorter lurking. Figure 2. H&E staining. in a new environment. (IOL): internal outer layer of smooth muscle. confirmation and identification of danger (Espejo. of female Swiss mice (in the dioestrus phase) exposed or not to tannery-effluent intake diluted with water. thus making assessing risk. it is inversely associated with anxiety. a decrease in the time and frequency of this behavior. Regarding lurking behavior. Ep: mucosal epithelium. Sub: submucosa (formed of dense connective tissue). 526 Sabrina Ferreira de Almeida et al. C and E: 10x magnification.. 2016 . Ambient. 3 Taubaté – July / Sep. D and F: 40x magnification. (Figure 4C). A. H&E staining. Representative photomicrographs of the fundus of the stomach (A-F) of female Swiss mice (in the dioestrus phase) exposed or not to tannery-effluent intake diluted with water (P): preach. is consistent with an anxiolytic behavior. 11 n. (GP): gastric pit. Figure 3. Água vol. 2014). as discussed in other studies (Pietropaolo et al. B. Rev. (FG): fundic glands. (MC): mucosal cells. 15) = 6.894 Time (s) of the complementary behaviors p=0. Especially with regard to gender.15) = 3. 3 Taubaté – July / Sep. 11 n. (2011). together with the results of this study.420 b a ab 10 20 a b a a a 0 0 % l % l % l % l 5% 5% ro ro 5% ro ro 5% 10 10 10 10 nt nt nt nt l l % l % 5% 5% % ro ro 5% ro Co Co Co Co 10 10 nt 10 nt nt Co Co Co Head-dippings Freezing Self-grooming Stretched-attend Percentage of Percentag Anxiety index postures time spent on e of time the open arms spent on the closed arms 50 F(2.999 F(2.917 p=0.046 a a 80 F(2.903 F(2.15) = 8.010 40 20 a a a F(2.982 p=0. This fact makes it difficult to assess the factors related to the effluents used.15) = 3. Different letters indicate significant differences among the experimental groups.030 p=0. 5% tannery effluent group (n = 6) and 10% tannery effluent group (n = 6).055 F(2.15) = 0.372 p=0. the authors did not provide information on the chemical composition of the effluent used. Água vol.819 40 p=0. Control group (n = 6).Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 527 100 50 F(2.15) = 3. which might explain the differences between the studies and allow us to infer that the chemical composition of the effluents may be the cause the different responses of the organisms to exposure. which gave three-month old male Swiss mice tannery effluent at a concentration of 1%. sex Rev.043 b A b B p=0. These data. 2016 . and found anxiogenic behavior in the animals.718 p=0. (B) time and (C) frequency of complementary behavior exhibited by female Swiss mice (in dioestrus phase) exposed or not to tannery effluent diluted with water in the EPM test.15) = 1. suggest that the response of different genders of the Swiss mice strain exposed to tannery effluent appears to be different.045 a b b b a 30 Percentage 60 F(2.15) = 0. Different letters indicate significant differences among the experimental groups.15) = 2. Surprisingly. Ambient. noting only that the effluent used contained high organic and inorganic loads and high concentrations of chlorides and chromium salts.279 p=0.044 F(2. All data were submitted to analysis of variance (one-way ANOVA) with Tukey's post-test at 5% probability.040 a a 10 a b b a a a 0 % l % l % l % l 5% 5% ro ro 5% ro ro 5% 10 10 10 10 nt nt nt nt Co Co Co Co Head-dippings Freezing Self-grooming Stretched-attend postures Figure 4. (A) Primary parameters and anxiety index in the EPM test.004 a a 40 complementary behaviors Frequency of the b 30 F(2. In the study by Siqueira et al.15) = 3. according to Waxman and Holloway (2009).15) = 3.162 20 F(2.397 a p=0. although it is important to consider that the chemical composition of the effluent used in the studies may not be similar.052 C p=0. the results of this study in the EPM test differ from those shown by Siqueira et al. (2011). Água vol. It is known that tannery effluents have a very diverse and complex chemical composition. The GABAA complex. 2016 . López-Crespo et al. Sex-based differences in drug metabolism are the primary cause of sex-dependent pharmacokinetics and reflect underlying sex differences in the expression of hepatic enzymes active in the metabolism of drugs. (2014). who found that three-month old male Wistar rats exposed to different concentrations of untreated tannery effluent (0. these genes impart substantial sexual dimorphism to liver metabolic function. drugs commonly used to treat anxiety disorders (Andreatini et al. is important in explaining the differential effects observed in the species investigated. pathophysiology and neurobehavioral. Moysés et al. act in a transmembrane structure of the GABA-receptor called the “GABAA complex” (Kandel et al. (2014). Notwithstanding this. Silva et al. These substances bind to receptors in the GABA complex and directly or indirectly open the chloride channel.. (2008). producing an anxiety-like effect (Andreatini et al.1%. and may even vary between different tannery industries. Moreover. 2000). although detailed analysis of the organic composition of the effluents have not been conducted in this study. fatty acids and environmental chemicals. it is suggested that constituents (organic and/or inorganic) of the effluent may have acted in the animals’ body similar to benzodiazepines. Thus. Besides the differences between the types of effluents used in the instant study and in the study by Moysés et al. as well as in the period of exposure of the animals. nor in the works of Kumar et al. Studies in rat. 2001). and imidazopiridinos derivatives.. 528 Sabrina Ferreira de Almeida et al. Ambient.and mouse-liver models have identified more than 1000 genes whose expression is sex-dependent. Although rare. Lemos et al. exhibited no changes in any of the behavioral parameters evaluated during the EPM test. also diluted with water. supporting the hypothesis that the tannery effluent which was used may have acted Rev. (2011). including cytochromes P450 (P450s). which results in the in hyperpolarization of the cell. the health effects of the ingestion of these effluents in organisms can be diverse and can vary between different species and strains. some studies involving contaminants in rodents demonstrate behaviors similar to those seen in this study (Stangherlin et al. this study differs from the study by Moysés et al. together. the manner in which the effluents are stored. Besides alcohol. with the possibility of the formation of more toxic metabolites in mice.. Therefore. steroids. rats and Drosophila melanogaster. 3 Taubaté – July / Sep. glutathione transferases. causing an influx of anions into the neuron. as well as to the step of processing the bovine skin from which the effluents are produced. (2011) may also be explained by the sex difference of the animals evaluated. metabolic differences observed in rats and mice. 1% and 5%). 2001). (2015).. Chen et al. the differences between the present study and the study of Siqueira et al. (2015) e Ferreira et al. As discussed by Kryger et al. sulfotransferases. hampering our understanding of the mechanisms related to the anxiolytic effect observed in the animals. 1985). (2015). (2014). 11 n. we must consider the physiological and biochemical differences between the species of the rodents investigated. in turn. The chemical variations of these residues and the complexity of compounds are related to different treatment methods used in the tannery industries. Recently. as mentioned above. 2 betas and one gamma) with extramembrane receptors for various substances (Kryger et al. Siqueira et al. 2007. (2003). differences in pharmacokinetics and pharmacodynamics characterize many drugs and contribute to individual differences in toxicity. such as benzodiazepines. 2011). and UDP-glucuronosyltransferases. (1985). 2006. As discussed by Nogueira et al. this group of substances is characterized by neurotransmitter action in the gamma-amino butyric acid system (GABA) that is the major inhibitory neurotransmitter of the central nervous system... Moysés (2010) identified more than 20 organic chemicals in effluent while analyzing the effects of in vitro exposure of tannery effluent on the activity of different enzymes in mice. GABA and its agonists. is mainly made-up of five protein subunits (2 alphas. barbiturates. Thus.040 F(2. Recently. (2014). 2016 . 11 n. such as the sex of the evaluated animals. It is believed that these differences are also related to the particularities of the various studies. Moysés (2010). the authors suggest that exposure to tannery effluent for brief time periods does not induce depression or antidepressant behavior in Swiss mice and Wistar rats exposed to concentrations of 1% and 5% effluent. It is important to consider that tannery effluents have a very complex and diversified chemical constitution that can vary between different tanning industries (Shakir et al. Água vol. 2012). 5% tannery effluent group (n = 6) and 10% tannery effluent group (n = 6).179 a a a Time (s) 200 F(2. as compared to the other experimental groups (Figure 5). Different letters indicate significant differences among the experimental groups. Climbing.483 p=0. 400 Control F(2.280 F(2. 1977).6 minutes). the effluent concentrations used and the chemical composition of the effluents.929 p=0.998 F(2. The chemical variation of these Rev.15) = 1.15) = 1..224 p=0.589 F(2.777 p=0. In relation to the forced-swim test.Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 529 similarly to these drugs.15) = 3. Ambient.15) = 1. when analyzing the effects of in vitro exposure to tannery effluent on the activity of different mice and rat enzymes and Drosophila melanogaster. the exposure period. In these studies. 3 Taubaté – July / Sep. it was observed that the animals in the 10% tannery effluent diluted with water group exhibited more time in climbing behavior and reduced immobility time (the first two minutes of the test and total test time .15) = 0.15) = 6. which is a predictor test of depression in laboratory animals (Porsolt et al. Control group (n = 6).236 a p=0.. All data were submitted to analysis of variance (one-way ANOVA) with Tukey's post-test at 5% probability. identified more than 20 organic chemical compounds in the effluent. respectively. Different letters indicate significant differences among the experimental groups.010 p=0. (2011) and Moysés et al.15) = 1.046 a a b 100 F(2. these data show an antidepressant behavior of the animals exposed to higher effluent concentrations in the present study.652 p=0.905 p=0. immobility and swimming behavior time (at different times in the forced-swim test) exhibited by female Swiss mice (in the dioestrus phase) exposed or not to tannery effluent diluted with water.798 p=0. which differs from Siqueira et al.477 a b b b b a a a a a a a a a a a 0 im in in in in in in in in m m m m m m m m m 2 2 4 4 4 6 6 6 2 ty ng g in ty ili ng g bi ty in m ili ng g ob bi im in ili m im ob bi m im m im ob Cl Sw im m Im im Cl Sw m Im Cl Sw Im Figure 5.048 5% 10% a a b 300 F(2.15) = 3.183 a F(2.15) = 3. Z. Neuroscience Letters.org/10.. 5. Ethopharmacological of behavior of rats using variations of the elevated plus-maze. A. Washington. without causing physical changes in the animals. 7. REFERENCES AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION . p. AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION . BRANDÃO.1097/00008877-199711000-00011 BEHMER. WILES.APHA. 2012). 2016 . R. LUCHESE.doi. Antidepressant-like effect of diphenyl diselenide on rats exposed to malathion: involvement of Na+K+ ATPase activity... v. 21th. L. TAFT. residues and the complexity of the compounds are related to different treatment methods used in the tanning industries. O. W. n. Other studies have observed an antidepressant effect of different contaminants in rodents (Posser et al. 2009.1371/journal. R. However.. V. 2009.1590/S1516- 44462001000400011 ANSELONI. 3.. BYERS. it is impossible to compare those results with other studies due to lack of information regarding the composition of the other effluents.neulet. L. S. Can et al.0035538 Rev.. Manual de técnicas para histologia normal e patológica. 530 Sabrina Ferreira de Almeida et al. 8. http://dx. n.org/10.. 155 p. v. ZORZETTO FILHO. p. R. which reinforces our hypothesis. Behavioural Pharmacology.doi. as well as to the bovine hide- processing stage from which the effluents are produced (Shakir et al. 4. exhibit increased mobility and/or increased climbing.1016/j. 2013)..pone. M. 2008. PRIGOL.069 ANDREATINI.. It is suggested that the mechanisms by which the tannery effluent interferes with the physiology and behavior of the animals be investigated in detail. Pharmacological treatment of generalized anxiety disorder: future perspectives.AWWA. ACKER. 4. TOLOSA. 233-242.03. A. 168-172. n. A. http://dx.. Standard methods for the examination of water and wastewater... Costa et al.2009. I. WATER ENVIRONMENT FEDERATION – WEF. Nevertheless. Plos ONE. it is suggested that the highest concentration of tannery effluent intake by the animals acted similarly to antidepressants also commonly used in the treatment of depression... although Moysés (2010) has analyzed effluent. 2005. M. p. v.org/10. under the effect of different antidepressants. G. Ambient. 533- 540. supporting the hypothesis that the tannery effluent used in the instant study (at the 10% concentration) may have acted in a similar way to antidepressants (Cryan et al. 1997. Takasaki et al. S. n. DUNN. São Paulo: Art/Edusp. 4. 23. C.doi. V. D. C. p. FREITAS-NETO. NOGUEIRA. new research is needed regarding the mechanisms related to the observed effects. São Paulo.. http://dx. e35538. Água vol. Different studies have shown that rodents (mice or rats) in the forced-swim test. L. M. E. 6-7. M. 11 n. v. 1976.. CONCLUSION The exposure of female Swiss mice (in dioestrus phase) to tannery effluent concentrations of 5% and 10% causes neurobehavioral changes consistent with anxiolytic and antidepressant effects. BOERNGEN-LACERDA.. http://dx.org/10. 2013). Revista Brasileira de Psiquiatria. Thus. 2012. 455. Acker et al. how these effluents are stored. 2012. 3 Taubaté – July / Sep. C. 2001. 2005. Mouse estrous cycle identification tool and images.doi.. D. J.. http://dx. E.1590/S0124-00642009000200012 ESPEJO. J. Psychopharmacology. J.org/10. et al. v. Niveles de cromo y alteraciones de salud en una población expuesta a las actividades de curtiembres en Bogotá. n. 3.. 278-289. C.07. 3 Taubaté – July / Sep. http://dx. Monografia (Bacharelado em Psicologia) . Z. F. PIANTADOSI. M. et al. p. 206-210.. 2012. LI. p. L. 2014.1002/bdrb.doi. 2012.. p.. C. K.. DAO. Neurotoxicology. 3638. 2009.doi. 58.002 CRYAN. 2016 . A. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry.1016/j. Análise de toxicidade aguda e determinação da dose letal mediana (DL50) de efluente de curtume em camundongos Swiss. MURR. TERRILLION. M. E. 80. GÖDECKE. Effects of weekly or daily exposure to the elevated plus-maze in male mice. O. p. E.. 1997. YUAN. São Carlos. LI. XUE. COOPER. 85f. and moclobemide in a modified forced swim test following chronic treatment. http://dx. ZHANG. SU. 59. Ambient. M. 11 n. Y. p. 2013. Pulmonary functions in tannery workers – A cross-sectional study. W. 7. 84-97. Resíduos de curtume: estudo das tendências de pesquisa.. 233-238. et al. GOULD.doi. T. v. http://dx.Universidade Federal de São Carlos. ARAD..doi.org/10.org/10. 3. 355-361.doi. 2007. B. I.. Água vol. Revista de Salud Pública. v. GARAVELHO. F. Birth Defects Research. Behavioural Brain Research. v. 2015. L.. LUCKI. v. 32. R. 1357-1378. 1.. V. NAIME.016 FERREIRA.20106 Rev. http://dx.03. http://dx..05. Differential behavioral effects of the antidepressants reboxetine. Repeated exposure to chlorpyrifos alters the performance of adolescent male rats in animal models of depression and anxiety. Colombia. 2011. v. R. n. 2015. v. 2.3791/3638 CHANDRASEKARAN. fluoxetine. n. L. S. v.org/10.1016/S0166-4328(97)02286-9 ESTRELA. Educação e Tecnologia Ambiental. n. Indian Journal of Physiology and Pharmacology. PIETRO.doi. p. Multi-Science Journal. v. 2. RODRIGUEZ. n.org/10. C. R. v. http://dx. 7.. R. P. n.org/10. 2005.doi.2011. p.. PAGE. p... R.doi. n. S. A. A. M. R.neuro.physbeh.5902/223611705779 GOLDMAN.. RODRIGUES.2013. Predictive behaviors for anxiety and depression in female Wistar rats subjected to cafeteria diet and stress. 151. 335–344. 11. M. The rodent estrous cycle: characterization of vaginal cytology and its utility in toxicological studies. R. 87. 45. Physiology & Behavior. n. Revista Eletrônica em Gestão... http://dx.org/10.org/10. I. 83-87. PADMAVATHI. T. S. 252-263. A.1016/j. E. Y. 2. Q. V.pnpbp. H. p. 3. Journal of Visualized Experiment. v. 4. A.doi. p. D.org/10. DILARA.1007/s00213-005-0093-5 CUBEROS. http://dx. p. CHEN.1016/j.Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 531 CAN. The mouse forced swim test. 150-155. 2005.2015.008 COSTA. P Administração de 8-OH-DPAT no septo dorso-lateral de camundongos não altera a ansiedade no teste do Labirinto em Cruz Elevado (LCE). 182. A proposal for refining the forced swim test in Swiss mice. 2005. D.. TAKAO. PILISSAO. n. T. LÓPEZ-CRESPO. M. T. LKHASUREN. H. n. n. Água vol. as evaluated by micronucleus test and comet assay using the fish Oreochomis niloticus and chromosome aberrations in onion root-tips. Toxicidade aguda em camundongos BALB/c expostos à efluentes de curtume. C. p. p. W. v. 208-216. JESSEL.. Ambient. G. C.doi.org/10. 3th. http://dx. DE S. 1. Multi-Science Journal. p. 67. 3. 2007.jsbmb. 5.doi. SILVA. 22. Genetics and Molecular Biology. T. SÁNCHEZ-SANTED.physbeh.02. Neurotoxicology. P. I. C. K.org/10. G. 541-547. Genotoxicity and mutagenicity of water contaminated with tannery effluents.2014. A. H. 2008. 2003.. F. CURTE. Principles of Neural Science. Exposition to tannery wastewater did not alter behavioral and biochemical parameters in Wistar rats. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. J. p. n. MEOTTI. n.. 148-158. v. p... A. 56f. M. p. 3. 1985. M. n. S. D. Toxicology. Porto Alegre.. J. CARVAJAL.. C. MIYAKAWA. R. 710-717. 16.. 3-5. http://dx. SCHWARTZ.3791/1088 KRYGER. 129. 1. F. H. S.1590/S1415- 47572006000100028 MITTEREGGER JR. DEMENT. p. ARENZONC. F.. et al. C. ROY. C.org/10. 11 n. P. Rato como modelo animal para avaliação da toxicidade induzida pela exposição crônica a efluentes de curtumes: parâmetros comportamentais e bioquímicos. P. Physiology & Behavior. 1.022 MOYSÉS.org/10. n. et al. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) . W. v. SZANTO.005 LEMOS. MAJUMDAR. E. 2012. 6. MATSUMOTO..2008. 160-166.chemosphere. http://dx. Philadelphia: Saunders. E.. 28.1179/107735210800546100 KANDEL. 2008.10. H.. E. 2014. v. RIEDERER. v. PORTELAC.Instituto de Ciências Básicas da Saúde. C. S.. p.. Elevated plus maze for mice. ROTH. American Journal of Clinical Pathology.. International Journal of Occupational and Environmental Health.. T. 1211-1217.. SÁNCHEZ-AMATE. C.2006.. Evaluation of genotoxicity and toxicity of water and sediment samples from a Brazilian stream influenced by tannery industries. MARCUS. Chemosphere. 29-37. M. B. M. 1-3. ZENI.. O. P. Esophageal varices in the absence of cirrhosis. 56-63. F. v. DA. S.. Journal of Visualized Experiments. HENRIQUES. A. 2007. Incidence and characteristics in congestive heart failure and neoplasm of the liver. M. Principles and practice of sleep medicine. 2010. FERREIRA.org/10. 2016 . v.1016/j.doi. Effects of endocrine disrupting chemicals from leather industry effluents on male reproductive system. C.. Investigations into the potential neurotoxicity induced by diselenides in mice and rats. et al. v. 532 Sabrina Ferreira de Almeida et al. New York: McGraw-Hill.06. http://dx. 120 p. 49. Time course of biochemical and behavioral effects of a single high dose of chlorpyrifos. v.. 183. J. KUMAR. p. S. B.doi.1016/j. Rev. V. FLORES. L. n. 2000. A.doi.org/10. T.048 MOYSÉS. NOGUEIRA. 2006. 2010. 3 Taubaté – July / Sep.doi. 1. ROCHA. http://dx. 111. J. A. 2015.. 29. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. GREENE. F.. MEISTER... p. http://dx. Associations of fertility and pregnancy outcomes with leather tannery work in Mongolia: a pilot study.. 60- 68. 1968. v.1016/j. P. F. LUNA.. KOMADA. . Avaliação da toxicidade aguda do extrato hexânico de frutos de Melia azedarach (Meliaceae) em camundongos. Affective.. M.. European Journal of Pharmacology. et al. Ecotoxicology and Environmental Safety.10. Memory deficit in Swiss mice exposed to tannery effluent. B. 55. PETRUZZELLI.. D. K. Immune response in the tilapia.1016/j. S. 2005.org/10. 2008. 13. 34.1016/j. Oreochromis mossambicus on exposure to tannery effluent. R.2006. p. Rev.v13i4. C.org/10. T. Environmental enrichment eliminates the anxiety phenotypes in a triple transgenic mouse model of Alzheimer's disease.doi. LINO JÚNIOR. 3. http://dx.ecoenv. n.Ecotoxicological risks associated with tannery effluent wastewater.doi.doi.org/10. 372-378. v.org/10. M. 2007. SOUSA.036 RUMIN. C. G. Ciência Animal Brasileira. B.. M. n. 2. p. TÜNAY.. Multi-Science Journal. Depression: a new animal model sensitive to antidepressant treatments. 2.doi. Água vol. L. 512-519. R. L.doi.. v. 14. N. PIETROPAOLO.. R. Environmental Toxicology and Pharmacology. 9. BORGES. 730-732.03. Cognitive. M. Determinação de doses letais de efluente de curtume em camundongos C57Bl/6J.. n. MENDES. v.bbr.ntt. 602. ILTAF..aspx?aa=6537.. D. JALFRE. Revista Psicologia: Organizações e Trabalho. 85-91. http://dx. SILVA. 996-1008.1038/266730a0 POSSER. v. S. KASTER. FELDON. D. B. DINAKARAN MICHAEL.1016/j.11.org/10.1016/j.2016. 68.15179 PORSOLT. 2016. A. http://dx. v.007 REIMER.3758/s13415-014-0253-3 PIRES JÚNIOR. J.. p.. W. http://dx.. p.. Behavioural Brain Research. E. p.doi. L. B. DE ALMEIDA. S. Multi-species toxicity monitoring in a chromium-based leather tannery wastewater. et al.06. Rats with differential self-grooming expression in the elevated plus- maze do not differ in anxiety-related behaviors. 2013. SILVA. 292. R. H. et al.srcosmos. 2016 . L. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY. B. Neurotoxicology and Teratology.. A. A.Behavioral changes in female Swiss mice exposed to tannery effluents 533 ORAL. p. SOUZA. Rhodes Island. n. GUIMARÃES.016 RABELO. O. I.ejphar. P. http://dx.. M. NICOLA. EJAZ. n. 4. SILVA.org/10. ROCHA. n. 5604. C. Disponível em: http://www.. L. CUNHA. T. p. 45-49. v. DA SILVA. PAGANO. ANJUM. QURESHI. 2.gr/ srcosmos/showpub. LEPICHON. 45-49. 2015.. 1977. O. MERIÇA. 2012. 2012.. & Behavioral Neuroscience.. C. YEE. http://dx. B. D.. p. v. BINURAMESH. R... F.... v. A. A. 11 n. M. http://dx. 3 Taubaté – July / Sep. J. 2014.. B.2008. LEAL. R. 180-191. B. L. BARAÚNA. E. A. 2015. MELO.dio. 127-140.2015. 3.. Acesso em: 15 nov.055 PRABAKARAN. n.. M. 266... p. 13. 1. 1. D. v. R. S. RODRIGUES. A.5216/cab. n. 2015.. ASHRAF... n. 370-380. STEINHAGEN.org/10. Ambient. v. Antidepressant-like effect of the organoselenium compound ebselen in mice: evidence for the involvement of the monoaminergic system. C. 1. p. S. Intervenção em Saúde do trabalhador em um curtume do Oeste Paulista. Nature. et al. et al. SHAKIR. A. p. http://dx. C. A.2010.org/10. NOGUEIRA. FAVERO.. 11. 4. R.. IHARA.2007. ESTRELA. 2013. 74. 1-2. M. n. RODRIGUES. ROCHA. WEIS. ZENI. RODRIGUES. 2007. R.056705 Rev. PANNOCCHIA.org/10.ntt. J. W. 481- 484. 215-228.. ROCHA. Chemosphere. S. GIANSANTI. VARESE.chemosphere. C.09.2011. I. n. G. A. M.. Ecotoxicology and Environmental Safety. P.4136/ambi-agua.. Y.doi. 101-117. F.. C. STÜLP. 2. v.doi. 11 n. 44. et al. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis..1016/j.09. B. J. http://dx. 662-669. FRYE. A. Água vol. OOSE. 1790) and its three cell lines in relation to tannery effluent. C. A. 1. 76. v.org/10.doi. I.1694 STANGHERLIN. A. 5. http://dx. 3 Taubaté – July / Sep. p. Neurotoxicology and Teratology.05. O. 534 Sabrina Ferreira de Almeida et al... p. N.. E. Molecular Pharmacology.. http://dx. v. 2011. 55-61. 33. C. M. 2012. Anxiety-like behaviour in mice exposed to tannery wastewater: the effect of photoelectrooxidation treatment. p. MANGIAVILLANO. 866-873.. S. 2016. P.2013. M... 20. p. n. Evaluation of toxicity. 2006. D..1016/j.doi. http://dx.ecoenv. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Histopathological assessment of C57Bl/6J mice organs exposed to tannery effluents.doi.109. S. 2. v. v.. Food and Chemical Toxicology.bbr.44 WAXMAN. K.1124/mol. D.fct. D. Behavioural Brain Research. MENDES. FUKUCHI. A.04. M. VARGAS. W. B.doi. V. C. A. p. http://dx.. n. M. A... A. TABUCHI.2005.. Comparison of in vitro and in vivo acute toxicity assays in Etroplus suratensis (Bloch. K. n. G. n. A. genotoxicity and environmental risk of simulated textile and tannery wastewaters with a battery of biotests. et al. 257.org/10. Type II pyrethroid deltamethrin produces antidepressant-like effects in mice..org/10.. 87.. 2009. 322-8. OTAKI.org/10. 24-34.1016/j.org/10.. GUIMARÃES. Revista Ambiente & Água. v.doi... M. V. 2011. BIANCHETTI. p. Ambient. 2004. 1.001 TAJU. HOLLOWAY. et al.12. Assessment of reproductive toxicity in male rats following acute and sub-chronic exposures to diphenyl diselenide and diphenyl ditelluride. n. Sex differences in the expression of hepatic drug metabolizing enzymes. A. 182-188. J. 561.1016/j. T.doi. Mutagenicity of sediment and biomarkers of oxidative stressin fish from aquatic environments under the influence of tanneries. http://dx.doi. p. CECCHINI. http://dx..org/10.006 TAGLIARI. SIQUEIRA. S.2004. B.001 WALF.11. v. n.2011. L.. 2016 .1016/j. G. A.008 SOUZA. V. VANZELLA. SILVA.056 TAKASAKI. v. Nature Protocols. J.044 TIGINI. G.1038/nprot.1016/j.mrgentox. p. http://dx. 4. v.org/10. com.agua@gmail. Os resultados mostram que a teoria dos jogos pode fornecer informações importantes. Oxford.ambi-agua.usp.4136/ambi-agua.com Using game theory to assess multi-company strategies in watershed management doi:10.ox.
[email protected]. such as the consideration of other players’ strategies. Ambient. UK Engineering Science Department 2 Faculdade de Economia. ecpires@sc. São Carlos.net E-mail: ambi. Como estudo de caso foi utilizado um problema de engenharia em que três organizações comparam vários cenários ao escolher um local para instalar uma planta poluidora em uma bacia hidrográfica. e identificar Rev. Accepted: 19 Apr. SP. Água vol. Usando a teoria dos jogos para avaliar estratégias entre empresas no gerenciamento de bacias hidrográficas RESUMO O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o uso da teoria dos jogos como uma ferramenta estratégica para a tomada de decisão no gerenciamento de bacias hidrográficas.banares@eng. como a consideração das estratégias dos outros agentes.ac.br ABSTRACT The main objective of this work was to evaluate the use of game theory as a strategic tool for watershed management decision-making. Alexandre Bevilacqua Leoneti2*. Brasil Departamento de Engenharia * Corresponding author: e-mail:
[email protected] Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. Keywords: environmental impacts. René Bañares-Alcántara1. Oxfordshire. strategy. Administração e Contabilidade de Ribeirão Preto (FEARP-USP). 2016 . Ambiente & Água . 11 n. 2016 Luke Ogilvie Thompson1.1697 Received: 07 Jul. 3 Taubaté – July / Sep. An engineering problem case study was used in which three organizations compare various scenarios when deciding where to locate a polluting plant on a watershed. Ribeirão Preto.4136/1980-993X www.uk. 2015. Eduardo Cleto Pires3 1 University of Oxford. and identify possible pitfalls that may occur when the companies seek only to maximize their individual profitability. rene. Seis jogos foram modelados para fornecer uma variedade de condições que as empresas poderiam ser implementadas e foram simuladas usando um software para procurar Equilíbrios de Nash. Brasil Departamento de Administração 3 Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Six games were modeled to provide a variety of conditions that could feasibly be implemented and were simulated using software for finding Nash Equilibria solutions. SP. watershed. The results show that game theory can provide key insights. giving rise to even more factors when making decisions. INTRODUCTION Modern companies are constantly required to consider a growing array of factors when making business decisions.. When the outcome of at least one player can improve without losses for any other player. However. the research confirms the hypothesis that two or more organizations. which is a gradual process of biomass accumulation that leads to increased water pollution (Laws. 1997. Aviso. 2009.. it is said that there was a Pareto improvement. from traditional optimization methods to predicting market influences. such as a limit on the level of phosphorus at various points along a stretch of a river. a Pareto outcome is a situation where the joint strategy is allocated in the most efficient manner. 536 Luke Ogilvie Thompson et al. As a result. Considering the Nash Equilibrium and the Pareto efficiency concept 1. The main objective of this work is to evaluate the use of Game Theory as a strategic tool for decision-making companies in the solution of problems considering the presence of more than one company and of possible conflicts. 2016 . Therefore. possíveis armadilhas quando as empresas procuram apenas maximizar a sua própria rentabilidade. either geographically or within the same area of expertise. 11 n. Sarkis. they can suffer from a similar pitfall as other decision making techniques. various restrictions might be placed on a watershed to ensure a healthy ecosystem. 2014). although it may not be always possible to achieve. more importantly. Rev. when acting together. Água vol. Whilst multi-criteria decision making or triple-bottom-line assessments might be used to quantify the importance being given to factors such as environmental or social impact. in some cases what initially seems to be a preferable decision for a company may result in unforeseen consequences due to the existence of other companies within the system. Palavras-chave: bacia hidrográfica. 2001. While 1 Nash equilibrium is a solution concept of a non-cooperative game involving two or more players (Nash. 3 Taubaté – July / Sep. they will often either be drawn to working together in an effort to improve efficiency or find themselves in some form of direct or indirect competition. impactos ambientais. as companies will logically attempt to act in their best interests. When companies function in close proximity. Such analysis of potential business strategies can be performed in a number of ways. The Nash equilibrium concept does not imply that the outcome from the joint strategy is the best possible. The discussion is presented using an engineering case study problem in which three organizations compare various scenarios when deciding where to locate a polluting plant on a watershed. might increase their overall benefits. The combination of highly competitive markets and global uncertainty from investors has put increasing pressure on companies to fully assess all possible actions open to them before they financially commit to any given one. Garnier et al.. namely failing to account for the influence of one company’s actions on another company’s decision making and. estratégia. THEORETICAL FRAMEWORK A large body of research considers the ways in which industrial plants can impact their environment (Hertwich et al. 1. 2000. the possible resulting ramifications upon the first company. Lardon et al. Ambient. In recent years increasing importance has been given to sustainable development in its various forms. 2005). High levels of phosphorus cause increased eutrophication. 1951). The specific objectives are to demonstrate the benefits that may be obtained from the use of Game Theory and to provide a variety of examples of how the rational behavior of firms can lead to potentially unexpected results. Such interactions may appear simplistic. 2. it is said that the game is “non-cooperative”. 11 n. Lou et al. many of the conventional methods used to assess strategies do not account for strategic interactions. Methods for identifying these impacts and trade-offs are an important instrument for watershed planners and managers. Leach and Pelkey (2001) used Exploratory Factor Analysis. integrated management and planning of water resources is an ongoing challenge. if the individuals involved in an interaction act rationally. according to the principles proposed by Neuman and Morgenstern (1944). within which we seek to understand the objective actions of each participant. One type of analytical technique that can be utilized by engineering firms is the application of Game Theory to enhance the decision-making process when multiple companies interact. Madani (2009) applied game theory to discuss how it can be used to both identify and present resolutions to Rev. Games with rewards that are inversely related. The author concluded that game theory is one of the best methods for solving multi-criteria problems. The theory assumes that all participants are rational. (2003. a multivariate statistical method often applied to identify latent patterns in available data. one player’s gain necessarily involve a loss for one or more others. 2001). When players cannot establish mutual commitments. that is. the interest of game theory is evaluating the games where players make strategic decisions considering the objectives of others. a local authority may impose restrictions on the exact concentration of phosphorus at specific points along a river. such as companies that seek to maximize their gain or “payoff” within a set of possible actions or strategies. constitute the so-called “zero sum games”. they seek to identify alternatives that meet not only their criteria but also that meet. Briefly. i. Groot (2006) presented a framework to structure the assessment of the total value of the goods and services provided by a specific area and to analyze the costs and benefits involved in trade-offs between various land use options. 2011a).. When looking at more general cases of water resource management. (iii) the dispute resolution framework. Therefore.e. Due to the threat of high eutrophication levels. 2016 . known as a “player”. 162) analyzed an industrial ecosystem under varying levels of production and concluded that the use of Game Theory allowed the system to reach an “economically and environmentally more desirable status”. most strategic interaction situations can be classified as “games”. 2009). Ambient. the criteria of the other participants. and demonstrated how game theory can be used to suggest alternative systems that would allow for overall environmental benefits to be increased. otherwise it is said to be “cooperative”.Using game theory to assess multi-company strategies … 537 this is a natural process. Tecle (1992) evaluated game theory and other 14 techniques for aiding watershed resources management using a two-level process algorithm. to search for patterns of successful partnerships in a literature review. it can be accelerated by human activities that introduce excessive nutrients into the water body (Cech. 1992). (2010) expanded upon their previous work by studying a larger water integration system that included interventions from authorities to help produce a more desirable outcome guided by game theory. for example at densely populated locations or upstream of a larger body of water (Lira-Barragán et al. Chew et al. Chew et al. (ii) employing a flexible and informal partnership structure. and (iv) the institutional analysis and development framework. Água vol. According to Osborne and Rubinstein (1994). / Sep. Game theory is an analytical method that deals with situations involving two or more participants with different strategies and conflicting interests (Karlin. at least minimally. from where four factors were identified: (i) balancing the partnership's resources with its scope of activities. (2009) investigated water integration systems in Eco-Industrial Parks and identified cases where environmental benefits were lessened due to companies acting for themselves. In a subsequent piece of work. There have been a few cases which may be seen as emblematic of the potential of Game Theory in the areas described above as well as in more generic engineering situations. p. 3 Taubaté – July.. For instance. However. As water-quality management and land-use planning are frequently managed by different agencies that do not constantly coordinate (Wang. concluding that the adoption of Nash equilibrium solutions is a viable manner to resolve the conflict between efficiency and cost in the choice of sewage treatment plants. These are just a sample from the emerging body of literature on the potential uses of game theory in engineering decision making. (2006. Ambient. 2 An estimation was deemed justifiable as the model was intended to produce results in order to apply game theory to the case. Turkey. given the environmental regulations in place. Água vol. By performing these calculations for all of the various permutations of different locations and different industrial plants added. (2010) compared an optimized solution with a solution based on Nash equilibrium using a model to support the selection of water treatment and sewage systems of municipalities. Mahjouri and Ardestani (2010) proposed a game theoretic method for inter-basin water transfer management taking into account economic. 538 Luke Ogilvie Thompson et al. Dinar and Hogarth (2015) presents a deep literature review of other important contributions. The model used in this research should be able to calculate a maximum discharge rate of phosphorus for a plant at any of a set of locations along a river. 1618) suggested that game theory “allows investigation of the willingness of producers and consumers to seek strategies that promote the common interest of the system while not harming their own interests” when investigating environmental alternatives to disposable bottles.2. In essence. This information is used to calculate the cost of both treatment and land purchase for situating a plant in a particular location. p. 3. and (ii) the pollutant balance (Equation 2). focusing on the installation of multiple new industrial plants in a watershed and the impact that they have upon one another’s costs. it would be possible to quantify the payoffs required as an input to the game theory model. Rev. Qi Qi 1 QinRi Qplant (1) where: Qi is the flow going out of the ith reach. MATERIALS AND METHODS 3. resulting in a Pareto-inefficient levee system design for the overall system. Hui et al. 2016 . equity. (2004). Grimes-Casey et al. and environmental criteria and applying it to a large-scale inter-basin water allocation problem in Iran. 3 Taubaté – July / Sep. The problem is of interest due to the environmental impact of contaminants in water sources. using a bi- objective optimization approach through Game Theory and fuzzy programming. conflicts encountered over water resources. Formulation of the model Akin to the work by Lovelady et al. the results themselves were not required to be necessarily accurate but simply realistic. the model in this research uses a simplified version of the Material Flow Analysis (MFA) equations proposed by El-Baz et al. Requirements for the model The research aims to simulate multi-company strategy through the use of Game Theory.1. (2009). (2015) used Nash equilibrium to analyze the decision-making process for a simple levee system when owners on both sides of the riverbank based their design-strategy decisions on economic optimization and found that each would tend to optimize their own levees using risk-based analysis. Üçler et al. 3. (2015) maximized economic benefits of land use and water quality of Namazgah reservoir. The equations deal with estimating2 two separate quantities within a reach: (i) the flowrate balance (Equation 1). 11 n. Leoneti et al. 2016 . then the last term is zero. 3 Taubaté – July. Case Study: Adding phosphorus polluting plants to the watershed including Lake Manzala while maintaining environmentally acceptable levels of pollutant The case presented in this section has been adapted from the works of Lovelady et al. plant (2) where: k is the kinetic constant for phosphorus of 9. Here. Table 1 shows the estimations collected for each position of the reaches shown in Figure 1. (2009) and Lira-Barragan et al. Rev.CP . Qi . CP.i ) . As before. and CP. Diagram showing the proposed plant locations and designation of reaches.CP . to provide the initial conditions at various points along the main reaches of the watershed (Figure 1).CP .3. QinRi is the flow from/to the tributaries into the ith reach. (2011a.Vi x. (2009) and upstream phosphorus concentration calculated by Lovelady et al. this value would be zero if a chemical plant is not added to the reach. (2009).i Qi 1.Qplant . It should be noted that this last flow could be either positive or negative. the case includes three major drains combined to transport water from Cairo to Lake Manzala. also in m³/s. (2011a). both made for the case of a single chemical plant.plant is the component concentration of untreated waste from the chemical plant into th the i reach in ppm. 3. x is the fraction of waste that leaves the chemical plant untreated. 2011b). Ambient. 11 n. / Sep.CP .0419x10-6 /s obtained experimentally by Lira-Barragán et al. σ is the order of reaction. Figure 1. Água vol.i 1 QinRi . and Qplant is the total discharge from the chemical plant being added to the reach.inRi is the component concentration in the bulk flow into or out of the ith reach in ppm.Using game theory to assess multi-company strategies … 539 Qi-1 the flow going into the ith reach coming from the i-1th reach. the Bilbeis Drain and the Bahr El-Baqar Drain. Data from multiple sources was pieced together. if a chemical plant is not being added to the reach in question. in Egypt: the Qalyoubia Drain. all in m³/s.inRi k .(CP . including data regarding volumetric flowrate collected by Stahl et al. Vi is the volume of the reach in m³. with an annual plant operation time of 8000 hours per year (Lira-Barragán. Água vol. three companies each add one fertilizer producing plant in one of four locations along the watershed (Figure 1) and they are required to treat enough of their effluent to ensure that the regulation levels of phosphorus are not exceeded. Original data. 2009). ** adapted from Lira..420*** 5 68* 1. 540 Luke Ogilvie Thompson et al.) Flowrate (m3 s-1) (ppm) 1 20*** 1. *** estimated to fit the model..200** Source: * (Stahl et al. considering the values of $10.. The treatment cost used was $21 per kg of phosphorus removed (Lovelady et al.. Phosphorus Position along river Volumetric Concentration (beginning of reach No. the amount of the effluent that would need to be treated by each plant.325** 6 65* 1. the pollution at the beginning of Reach 2 (Figure 1) should not go above 2 ppm due to water being withdrawn for human consumption. Rev. and at no point in the river should the phosphorus level reach above 3 ppm (Lira-Barragán et al. Table 1. It was assumed that fully untreated effluent from a fertilizer plant would be at 12. Table 2. 2009).200** 4 32* 1. 2009).. 3 Taubaté – July / Sep. Land costs for the locations considered in the case study. Once this data was collected. (2011a) to provide a more interesting discussion on game theory. 2011b). annualized over the functional life span of the plant. 2009). In this case study. 2011a)..3 ppm.425** 3 21* 1.Barragán et al. Ambient. Then.5 parts per million (ppm) of phosphorus and have a flowrate of 2 cubic meters per second (Lovelady et al. two models based on Equations 1 and 2 were coded in MATLAB and were used to estimate the progression of phosphorus along the river.825** 7 67* 1. the second MATLAB code was formulated to allow for the addition of the new chemical plants to the watershed and to find. (2011a).300*** 2 14* 1. to the nearest percentage. 11 n.5 and $18 million USD for Locations 1 to 4 (Lira-Barragán et al. $19.5** 4 18* Source: * Lira-Barragán et al. 2016 . This process was done sequentially so the code only needed to find the percent of treatment required for one plant at a time. $17. are shown in the second column of Table 2. The phosphorus limits set along the watershed were the following: the flow into Lake Manzala must not exceed 1. Annualized Land Cost Location ($ million USD) 1 10* 2 17* 3 19. ** (Lovelady et al. Once the treatment costs were calculated. 2011b). The first MATLAB code was used to determine the lump sum inputs required to replicate the phosphorus concentrations shown in Table 1. The basic land costs. they were combined with the cost of the land to find the overall cost for placing the plant in that location. 2 to achieve a rate of degradation that replicates the findings from Lovelady et al. For the second plant. it was necessary to double the k value stated in Section 3. “Matching treatment costs. the games listed proved to be the most interesting. and by 5% if the new plant is placed further away. A strategy 3 It is worth noting that GAMBIT standard output presents the payoff of player one in the first cell. L1 (L1. 5% and 2% respectively. Ambient. The fourth game merges Games 2 and 3 to examine the combined impact of both treatment cost matching and increasing land cost when sharing the same location. the costs generated for each of the four strategies were deducted from $100 million USD so as to produce payoffs where a higher value was preferable.0. as all the other strategies are strictly dominated by this strategy (84. / Sep. Água vol. 3 Taubaté – July. with a payoff of 84. L1. It was decided that the second plant would be penalized less as it was observed that the first plant had far lower treatment costs due to being built earlier when the watershed was less saturated with phosphorus. by locating their factory in Location 1. it was assumed that the first plants built in a specified location are given the benefit of not having to increase their treatment costs as other plants are built along the watershed. The first plant would have to increase its treatment by 15% if a subsequent plant is placed in the same location.5. 1951). and 77. 2016 . in this case plants were penalized for building in the same location by a rising land cost of 50% every time a plant is built in the same location. 3 and 4) has the best response. the first plant is then required to increase its treatment costs such that both plants have the same treatment costs. Nash equilibria were identified by GAMBIT.4. 11 n. the “Increased land costs” game. the same situation as in Game 1 was assumed for the first plant. It is important to note that for the volume of the reaches used. which is called “Proximity of subsequent plants increasing costs”.0 versus 82. a software developed by McKelvey et al. these values were 8%. 80. In the second game. It can easily be identified that the first company to place a plant (payoff values in the left marginal rows 1. A caveat to this is that. L2. Whilst other multiple small permutations were considered. As a result. 3. L1 and L1 are the location choices among the locations L1. As for the individual location proximities with respect to one another. when a plant is built it is able to pollute as much as is allowed by environmental regulations and its treatment costs will not be affected by the addition of subsequent plants. In the fifth game. In the third game. (2010) for finding Nash equilibria in extended or strategical games (Nash. RESULTS AND DISCUSSION 4. Rev. (2009).’ if a plant is built in the same location as another plant.1. Game 1: First come priority In this highly simplistic case. Location 2 is adjacent to all the other locations and no other locations are adjacent to each other. These games were considered to provide an interesting variety of conditions that could feasibly be implemented as policy in the watershed system. L3 or L4 for companies one.Using game theory to assess multi-company strategies … 541 As a final step.4. 4. In the first game. Summary of games used At this point multiple games were implemented in order to aid the decision-making process through the evaluation of different possible scenarios. called “First come priority”.3). three and two respectively3). the payoff of player three in the second cell and payoff of player two in the last cell. however. by 10% if the subsequent plant is placed in any upstream adjacent location. if a plant was built in the same location as a previous plant. the Nash equilibrium solution for this game is L1. The final game investigated the combination of the proximity influence from Game 5 and the increasing land cost from Game 2. highlighted in Figure 2. 2. this could not cause the existing plant to have a higher treatment cost that the new plant. the proximity of subsequent plants caused a variable increase in the treatment costs of existing plants. which is 76. the lowest total cost. which is 76. while the majority of the payoffs for the first company building in Location 1 are higher than those for Location 2.. L1. if the companies were to work together to obtain the highest combined payoff given by the Nash Equilibrium solution. is said to be strictly dominated when it leads to worse payoffs than any other strategy independent of all the other players’ chosen strategies. Game 3: Matching treatment cost In this case. and L1 is also the Pareto optimal solution as while both the second and third plants could increase their payoffs. but only at an increased cost for the first company. 542 Luke Ogilvie Thompson et al. as the sharp rise in land cost has now made the cost of building in the same location as the other two plants too expensive. the Nash Rev. it is still the best response to build at the same location because. the non-cooperative solution to the game is for the first company to build in Location 2 while the second and third plants will be built in Location 1. it does not increase enough to make another location more profitable. they would all build at Location 1. This fact does not provide any insight.2. the third company (payoff values in lines 1. As a result. The second company (payoff values in the top columns 1. although the cost increases. As such. 2016 . due to the increasing cost. This is interesting as. L1. for the third plant. Screen of GAMBIT with the payoffs from Game 1 with Nash equilibrium in gray. it is expected that the best response for this company will still be to build at Location 1. it should now be more profitable for the second company to install its plant at Location 2. Also. Therefore. i. However. it should be mentioned that all the games in the study resulted in Pareto optimal solutions. L2 (first. driving up the costs and thus lowering the payoff for the first company. Ambient.4. given the first company’s likely action. Água vol.3. Game 2: Increased land costs As the payoffs for the first plant are unchanged. L1. 3 and 4 within each left marginal row) should also build in the same location as this also provides the highest payoff for them. 3 Taubaté – July / Sep. Likewise. This outcome of L1. Location 1 is also the best response for player two as all other strategies are strictly dominated. Figure 2.. they could not do so without reducing the payoff of the first plant.e. 4. 4. L2. 2. if the first company were to build its plant in Location 1 the best responses from the other two companies would be to also build in Location 1. Again the non-cooperative solution is a Pareto optimal solution as both companies 2 and 3 could achieve a higher payoff. 2. L1. 3 and 4) should also build in Location 1 as this provides the highest possible payoff for them. Therefore.5. 11 n. but merely states that companies will always achieve their maximum payoff. At this point. third and second company). i.e. the Nash Equilibrium of the game is the situation of plants being built at L1. For example. it would be advisable for the first plant to build in Location 1 in case one of the other companies do not act rationally or lacks information and therefore increase the first company’s payoff accidentally while reducing their own. Figure 3 presents the Nash equilibrium to the game. again. by carefully considering the likely behavior of the other companies. However. it becomes clear that the first company should opt for a different location to avoid a lower payoff due to other companies maximizing their payoffs. Game 4: Combination of Games 2 and 3 Similar to Game 3. the third plant to be installed would be best placed at Location 2 due to the second plant having. 2016 . L2. This means that the non-cooperative solution is L1. 3 Taubaté – July. In fact. Game 6: Combination of Games 2 and 5 Finally.Using game theory to assess multi-company strategies … 543 equilibrium is also Pareto optimal. L1. recalling that GAMBIT presents the payoff of the first company in the first cell.6.4. a best response in Location 1. Game 5: Proximity of subsequent plants increasing costs The outcome of this game is similar to the previous two in that the first company is deterred from building in Location 1 because the best responses of the other two companies would lead to a lower payoff for the first company. the payoff of the third company in the second cell and payoff of the second company in the last cell. / Sep. it can be deduced from Figure 3 that there is no possibility of increasing the payoff for companies two (columns 1. 4. Screen of GAMBIT with the payoffs from Game 3 with Nash equilibrium in gray. As all the other payoffs for the first plant being built in Location 1 are higher than for Location 2. and L1. However. the payoffs for situations L1.7. in Game 3 the temptation for the first company might be to implement the strategy that provides them with the largest possible payoff. but only at the cost of company one. L1 are exactly the same for the first plant to be built. L1. 2. However. and L1. this last game shares the same explanation as Game 5 for placing the first plant at Location 1. the Nash equilibrium of this game is L2. L1. Água vol. 3 or 4 crossing the marginal row 2) and three (row 1. since both companies two and three could achieve a higher payoff. This illustrates the ability of game theory to ensure that companies do not get misled by Rev. and L1. Conclusions from the results The results of the games show some clear situations in which rational decision making can lead to a better outcome for a company. in this case opting for Location 1. L1. L1 and L2. 4. As such. 4. it turns out that the non-cooperative solution of this game is L1.5. in a similar fashion to Game 2. Ambient. 4. 11 n. 2. Figure 3. 3 or 4 inside the marginal row 2) when company one chooses Location 2 (the marginal row 2). Ambient. This research thus builds upon previous uses of game theory in engineering and offers points of departure for further discussion on the topic. Consequently. it is suggested that the adoption of a game theory approach can enhance the process of managing and planning watersheds.. Perhaps the most significant limitation to the project was the influence of some parameter values. 2003. Second. 2014) it was found that industrial allocation can be better performed when considering other aspects of the problem beyond economic aspects and that this assessment could be performed with the aid of a game theoretical approach. the rational choice would be to build in Location 1 in the event that the other players did not act as expected. Finally. While this problem was somewhat alleviated by adapting the values suggested by previous literature. First. e. by demonstrating a variety of games based on the case study. While the games investigated did not specifically account for imperfect knowledge amongst the players as such. game theory can analyze a variety of situations simultaneously and in this way help inform decision making for both multiple companies as well as for single companies performing multiple actions. Chew et al. it is an interesting coincidence that Games 5 and 6 presented situations where it could easily have a correspondent effect. This was touched upon in the results from Game 5.. Wang (2001) and Leoneti et al. 5. This research also contributes to the discussion on the use of game theory in an engineering context.g. 2009. An interesting aspect of game theory that the games discussed above did not investigate was that of players not having complete or accurate information. This is important. 2016 . as suggested by Tecle (1992). game theory can be used to provide key insights for business decision-making processes. It should be noted that game theory can also be useful when the competitors’ strategies and associated payoffs are not fully known. (2010). 11 n. it is important to stress that likewise other studies in literature (Lou et al. as it underscores the importance for companies to be aware of the implications of the strategies of possible competitors and to act accordingly. benefits include conflict resolution. as it can identify possible pitfalls when seeking to maximize profitability. attractive possibilities in isolation whilst overlooking the influence other companies could have on the eventual payoff. 544 Luke Ogilvie Thompson et al. (2010). In accordance with Madani (2009) and Leoneti et al. this study takes an existing published work. Aviso. Second. the paper contributes to the discussion on the use of game theory in engineering situations. however. such as land prices on the payoffs and subsequently on the outcome of the games. Some of them are important. It should be noted that in all the games if any company had incomplete/incorrect knowledge of all the payoffs then it could drastically alter their likely strategies. this research strengthens the claim that game theory is a potent analytical tool in engineering decision scenarios. First. which adds a single chemical plant to a watershed. This is key. 3 Taubaté – July / Sep. where it was mentioned that although the first company would most likely obtain the same payoff whether they built at Location 1 or 2. and extends it by increasing the number of plants and analyzing the results by applying game theory to the system. Game theory is by no means the only form of forward-planning decision making. Água vol. Rev. CONCLUSIONS Two particular conclusions could be considered as the most important. By identifying multiple examples where game theory gives a useful addition to the decision-making process. as it has been shown that game theory can be used to avoid a company from inadvertently increasing its own costs by not considering possible future actions. the results have shown its potential when other competitors are involved. the land costs made up a sizeable amount of the overall costs for each plant and hence the land cost value assigned to each location would have a major influence in deciding whether it was generally a desirable location or not. R. Material flow analysis and integration of watersheds and drainage systems: 1.1016/j. Landscape and Urban Planning. 49 – 62. NEMERY. BILLEN. TAN.007 GROOT.2006. R. T. Scholarship (2009/07598-3). p.org/10.jhydrol. / Sep. Journal of Cleaner Production. SHOUMAN.. FOO. CHEW.org/10. 2006. Ambient. J. ACKNOWLEDGMENTS The authors thank FAPESP for Visiting Professor Support (2013/06807-3) and for the Ph. S. Journal of Hydrology.org/10. D. 11. 2009. F. p.040 GRIMES-CASEY. H. V.psep. 175–186. T. 15. TAN. 2005. EWIDA. 3 Taubaté – July.08.org/10. Game theory and water resources critical review of its contributions.D.08. n. v.doi.. 11 n. Process Safety and Environmental Protection. T. 1-2.1016/j. R.landurbplan. M. http://dx. I. R. Simulation and application to ammonium management in Bahr El-Baqar drainage system.doi. P. http://dx. n. FOO.02.jclepro. L. THILLAIVARRNA. 2010. p. http://dx. Clean Technologies and Environmetal Policy. Principles of water resources: history. http://dx. New York: John Wiley & Sons. A. http://dx. 2004.org/10.005 CHEW. 51 – 61. I.2012.org/10. n. 1611 – 1619. p.. L. 204.. p. 2006. SEAGER.doi.Using game theory to assess multi-company strategies … 545 the results of the game theory were still heavily influence by the values chosen. 1. http://dx.. C.2004. KAMAL. S. THEIS. p. 92. M. J. Function-analysis and valuation as a tool to assess land use conflicts in planning for sustainable. L.doi. 397–412. progress and remaining challenges. However. REFERENCES AVISO. p. Foundations and Trends in Microeconomics.1561/0700000066 EL-BAZ. 2. Analysis of inter- plant water integration with indirect integration schemes through game theory approach: Pareto optimal solution with interventions. C. 1-139.. development.2009. v.. 2015.1007/s10098-010-0280-x DINAR.1007/s10098-004-0258-7 GARNIER.016 Rev. 7. management. M. D. EL-HALWAGI.. POWERS. K. M. n.. T. A. E. M. 2014.doi. 6. 2009.12.. v. http://dx. v. and policy.1016/j. 160-170....doi. Clean Technologies and Environmental Policy. v. The authors also acknowledge the helpful comments of the anonymous referees. G. M. S. v.2005.dio. 13. A game theory framework for cooperative management of refillable and disposable bottle lifecycles.. Design of robust water exchange networks for eco-industrial symbiosis. Água vol. p. http://dx. Game theory approach to the analysis of inter-plant water integration in an eco-industrial park. A. M. this limitation is not sufficient to negate the overall demonstration of the usefulness of game theory as a decision-making tool for watershed management.org/10. 1618–1627. v.001 CECH.07.doi.. 17.. L. A. 75. 2016 . multi-functional landscapes. Nutrient dynamics and control of eutrophication in the Marne River system: Modelling the role of exchangeable phosphorous. Y. CHIU. G. 7. B.1016/j.org/10. Journal of Cleaner Production. A. HOGARTH.1016/j. R. Y.jclepro. M.2011.1530-9290.org/10. Mathematical methods and theory in games. J. SERNA-GONZÁLEZ. M. EL-BAZ. v.1590/S1413-41522010000100007 LIRA-BARRAGÁN. 914–927. v. 2003. Computers & Chemical Engineering. v. B. http://dx. 381.. Journal of Water Resources Planning and Management.org/10. 50. SERNA-GONZÁLEZ.. p. PELKEY. F. Mineola: Dover Pubns. KOSHLAND. E.org/10.. p. P. Aquatic pollution: an introductory text.1 p. 546 Luke Ogilvie Thompson et al. n. http://dx. H..doi. HUANG. n.. 2001. 2009. Evaluating the environmental impact of products and production processes: a comparison of six methods. W. programming. 53-64.1016/j.. p. EL-HALWAGI. http://dx.doi.doi. OLIVEIRA.org/10. SIALVE.2009. L. v. 2009. 2015. A. v. R. v.. HERTWICH. 13.compchemeng. SINGH.doi. 2016 . LUND. G. Making watershed partnerships work: a review of the empirical literature. EL- HALWAGI. V. v..org/10. 17. EL- HALWAGI.. M. M.]: American Society of Civil Engineers.jhydrol. http://dx.1111/j. n. v. EL-MONAYERI. W. L. PEASE. Synthesis of water networks considering the sustainability of the surrounding watershed. p. http://dx. p. n.. 43. 3.045 Rev.org/10.x MADANI. E.doi. W.org/10. Y. http://dx. A.1007/s10098- 003-0235-6 LOVELADY. http://dx.1021/es900705j LAWS. K. PONCE-ORTEGA. and economics and matrix games. KULKARNI. The Nash equilibrium as a solution to the conflict between efficiency and cost in the choice of systems for sanitary sewage treatment using a decision making model. In: WORLD ENVIRONMENTAL AND WATER RESOURCES CONGRESS. v. R. O. 225–238.. p.org/10. 15.l. D.doi.. 156–161. 2010. E. 6. N. 1997. n. M. 2000. Engenharia Sanitária e Ambiental.1061/9780784479162.1061/(ASCE)0733-9496(2001)127:6(378) LEONETI. L..1016/S0048- 9697(96)05344-2 HUI. 953–964.. BERNARD. C.. p. LARDON. J. MADANI. 378–385. STEYER.11.021 LOU. M. Game theory and water resources.doi. Reverse problem formulation for integrating process discharges with watersheds and drainage systems: managing phosphorous in Lake Manzala. http://dx. 127.. Science of the Total Environment. n. A.1016/j.. J.00179.. A. M. http://dx. M. F. 35. 2208-2217. K. Life-cycle assessment of biodiesel production from microalgae. Água vol. S. S. 1992.doi. New York: John Wiley & Sons. and mathematical economics. p. L. J. Environmental Science and Technology.doi. Journal of Industrial Ecology.. Ambient. 196. M.. J. An MINLP Model for the Optimal Location of a New Industrial Plant with Simultaneous Consideration of Economic and Environmental Criteria. LEACH. 2873–2852. p.03. A. 6475–6481.doi. B. HÉLIAS. A. 1. programming. 3 Taubaté – July / Sep. 6.217 KARLIN. 2011a. PONCE-ORTEGA. M. 13 – 29.org/10..org/10. optimal. 2015. M. Risk-based levee system design: Rational vs. 11 n. 2011b. M. 6. http://dx. B.2009.1021/ie101897z LIRA-BARRAGÁN. H. M.. Journal of Hydrology. A game theory based approach for emergy analysis of industrial ecosystem under uncertainty. Proceedings… [S. Industrial and Engineering Chemistry Research. OLIVEIRA. Clean Technologies and Environmental Policy. S. 2009.. B. 1-4. J. p. Journal of Environmental Management. ENGIN. J. A. M. R.. X. http://dx.. 22. v. 1951. RAMADAN. O.09. 6546-6558. Non-cooperative games. J. v. Princeton: Princeton University Press. O.doi. TECLE. p.2307/1969529 NEUMAN.0395 Rev. MCLENNAN.doi.. n. v. Ambient. 2016 . 3 Taubaté – July.doi.gambit-project. v. http://dx. ÖNCEL. 167. M. T. L. Egypt environmental studies on water quality . 28. M. Available in: http://www. 11 n.doi. Gambit: software tools for game theory. 25–36. G.org/10. 286-295. A. ARDESTANI. Version 0. N. G. 9.. n. Bahr El-Baqar drain system. Integrating water-quality management and land-use planning in a watershed context. Água vol. 61. M. PIMPL. Annals of Mathematics. B. Game theory and fuzzy programming approaches for bi-objective optimization of reservoir watershed management: a case study in Namazgah reservoir. OSBORNE. p. 2010. 1. 129-140. 1944. p. http://dx.Using game theory to assess multi-company strategies … 547 MCKELVEY. v. n. TUROCY. http://dx. A. 2009. A course in game theory.org/10.2000.. 2001. n. JAWRA Journal of the American Water Resources Association. http://dx. 1994. Bahr El-Baqar drain. RUBINSTEIN.1006/jema. 2010.01. R.1007/s10661-009- 1070-y NASH. S.org/10.1108/01443570110390390 STAHL. 666–686. 2015. p. N. D. International Journal of Operations and Production Management...org/10.org/10. 2001. ÜÇLER. Part 1: Bilbeis drain... 21. H. A. 54. Cambridge: MIT Press. p. A game theoretic approach for interbasin water resources allocation considering the water quality issues. 5.. M. 527-544. Environmental Monitoring and Assessment. 1992. MORGENSTERN. V.doi.1007/s11356- 015-4181-8 WANG. Karlsruhe: Institut für Technische Chemie. J. MAHJOURI. Environmental Science and Pollution Research. SARKIS. Selecting a multicriterion decision making technique for watershed resources management. Manufacturing’s role in corporate environmental sustainability – Concerns for the new millennium. Theory of games and economic behavior. / Sep.2010.org. Access: may 2016. v. KÖÇKEN. España Departamento de Ciencias Ambientales * Autor correspondiente: tlopez@facen. además se determinaron índices de calidad y de contaminación. virginiafernandezperalta@gmail. marie. Ensayos ecotoxicológicos agudos mostraron que las aguas presentan escasos efectos letales. Ambiente & Água .com Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe mediante tests microbiológicos y ecotoxicológico doi:10. Liz Mariela Benitez Resquín1. Paraguay Departamento de Biología 2 Universidad de Córdoba (UCO). S2 en la intersección del arroyo con la Ruta 1.net E-mail: ambi. cepa y el test de micronúcleos en D. 11 n. E.una. Las descargas de origen agropecuario.agua@gmail. Deidamia Mercedes Franco de Diana1. Helton Ímas Ayala1. en la zona límite de las ciudades de Carapegua y Nueva Italia. enterobacterias.py.12 y 0.com RESUMEN El Arroyo Caañabe. La presencia de P. ecotoxicológicas. fernapi@live. además de ensayos crónicos en Tetradesmus wisconsinenesis.com. Pseudomona aeruginosa. Se colectaron muestras en los meses de Julio y Setiembre del año 2014. 2016 . coliformes fecales. y alevines de Danio rerio. Mónica Diana Benítez Martínez1. urbano e industrial contaminan sus aguas.com. mientras que el índice de contaminación trófica (ICOTRO) presentó valores entre 0. Se evaluaron los grupos y especies microbianos siguientes: aerobios mesófilos.com. Los recuentos de coliformes fueron superiores en el segundo muestreo. Fernando Salvador Alonso Márquez2. monicadianabenitez@gmail. 2015.1703 Received: 14 Jul. Nathalia Bobadilla Giménez1. Los resultados indican que las aguas del arroyo presentaron características de clase II y de clase III según el padrón establecido por la Secretaría del Ambiente del Paraguay. Se realizaron ensayos de toxicidad aguda con Daphnia magna. profedeidy@gmail. 3 Taubaté – July / Sep. aunque dentro lo establecido por la norma. rerio indican Rev. mohos y levaduras. aeruginosa en los tres puntos constituye un riesgo para la salud.bobadilla@gmail. Córdoba. coli. Virginia Fernández Peralta1. Edgar Galeano Delgado1. heltonimas@hotmail.
[email protected]. El índice de calidad de agua (ICA) arrojó valores comprendidos entre 52 y 62 lo que otorga la clasificación de “regular”. galeanoedgar_@hotmail. San Lorenzo. D. María Eva López Vera1. rerio y Allium cepa. Se estudiaron tres sitios denominados S1. Carlos Gustavo Mazó Bareiro1 1 Universidad Nacional de Asunción (UNA) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FACEN).com. indicando “eutrofización”. ubicado en aguas arriba de la Ciudad de Carapegua. Ambient. ns.26. En este trabajo se evalúa la calidad del arroyo mediante sus características fisicoquímicas.com.benitez@yahoo. cagumazo@gmail. Água vol.com. microbiológicas y se la comparan con la legislación vigente.ambi-agua.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. Lactuca sativa. Accepted: 07 May 2016 Tomás López Arias1*.4136/ambi-agua. es un curso de agua que corre a través de los Departamentos Central y Paraguarí (República del Paraguay).com. y S3. coliformes totales.com. no obstante los ensayos crónicos en A.4136/1980-993X www. 26. toxicidade. Os resultados obtidos indicam que as águas apresentam características de classe II e classe III segundo o padrão estabelecido pela Secretaria do Ambiente do Paraguai. classificado. rerio y Allium cepa. rerio indicaram que essas águas apresentam potencialmente efeitos citotóxicos e genotóxicos. calidad del agua. O índice de qualidade de água (ICA) ficou entre 52 e 62. coli. 3 Taubaté – July. Pseudomona aeruginosa. Índices de qualidade ambiental das águas do riacho Caañabe mediante testes microbiológicos e ecotoxicológicos RESUMO O “Arroyo de Caañabe” é um riacho que atravessa os departamentos Central e Paraguari (Paraguai) e sofre contaminação proveniente do desague de restos de origem agropecuária. S2. Os ensaios ecotoxicológicos agudos demonstraram que as águas do riacho Caañabe apresentam efeitos letais escassos. Samples were collected in July and September of 2014 from three study sites: S1. D. Pseudomona aeruginosa. In this work the quality of the stream was assessed by its physicochemical characteristics. total coliforms. Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com Daphnia magna. Água vol. Assays were performed for acute toxicity in Daphnia magna. D. enterobacteria. Lactuca sativa and fingerlings of Danio rerio. as well as assays for chronic toxicity in Tetradesmus wisconsinenesis. urbana e industrial. indicando eutrofização. rerio and Allium cepa. enquanto o índice de contaminação trófica (ICOTRO) ficou entre 0. os ensaios crônicos com A. microbiological and compared with the current legislation. aeruginosa nos três pontos de amostragem representa risco à saúde. microbiológicas foi avaliada levando-se em consideração a legislação vigente. Palavras-chave: atividade antrópica. além da determinação dos índices de qualidade e de contaminação. assim como ensaios crônicos com Tetradesmus wisconsinenesis. Discharges of agricultural origin. E. coli. The results indicate that the waters of the stream presented Class II and Class III features Rev. entretanto. and S3. Lactuca sativa e alevinos de Danio rerio. fungos leveduriformes e filamentosos. toxicidad. The following microbial groups and species were determined: aerobic mesophilic bacteria. enterobacterias. qualidade de água. situated at the border area between the cities of Carapegua and Nueva Italia. Palabras clave: actividad antrópica. coliformes termotolerantes. cepa e o teste de micronúcleos em D. Environmental quality assessment of Caañabe Stream by microbiological and ecotoxicological tests ABSTRACT The Caañabe stream is a watercourse that runs between the Departments Central and Paraguarí (Republic of Paraguay).Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 549 potenciales efectos citotóxicos y genotóxicos de las aguas del Arroyo Caañabe. molds and yeasts. portanto como “regular”. A qualidade de suas águas com base nas características físico-químicas. ecotoxicological. ecotoxicológicas. situated upstream from the city of Carapegua. 11 n. Foram coletadas amostras nos meses de julho e setembro de 2014 de três pontos ao redor da cidade de Carapeguá. situated at the intersection of the stream and Route 1. A presença de P. E. Ambient. coliformes totais. fecal coliforms. 2016 . porém ainda dentro da norma.12 e 0. urban and industrial pollute its waters. Foram analisados os seguintes microrganismos: aeróbios mesófilos. / Sep. A quantificação de coliformes foi superior na segunda coleta. and the quality and contamination indices were determined. while the trophic contamination index (ICOTRO by its Spanish acronym) presented values between 0. Los ríos y arroyos son una importante fuente de agua dulce en todo el mundo.12 and 0. Keywords: human activity. Actualmente el Arroyo Caañabe se encuentra sometido a un proceso de polución creciente. causada por los contaminantes proveniente de la actividad industrial de la zona (frigoríficos. paisajístico. considerando la presión antropogénica que recibe el cauce se hace necesario establecer las características reales que presentan sus aguas. although within the limits established by the standards. el deterioro de las aguas superficiales y subterráneas en el territorio nacional. according to the standards set by the Secretariat of the Environment in Paraguay. de estas el 80% no disponen de plantas de tratamientos. 11 n. problemas de salud de los pobladores de la Ciudad de Carapeguá (náuseas y cefaleas) asociados principalmente con derrames de desechos de industrias de la zona. desechos industriales. 550 Tomás López Arias et al. Según la Dirección General de Estadísticas Encuestas y Censo. Es de público conocimiento que constantemente se divulgan a través de la prensa. municipio que según la DGEEC cuenta con 30.26. Castillo (2004). siendo las condiciones financieras y técnicas las principales limitantes para su implementación (Marcello et al. Tradicionalmente la determinación de los parámetros fisicoquímicos era utilizada como la única herramienta para el diagnóstico de la calidad del agua de un ecosistema. The coliform recount was higher in the second sampling. curtiembres. 2002). el Arroyo Caañabe es un cauce hídrico que surca por los departamentos de Paraguarí y Central. el monocultivo. 3 Taubaté – July / Sep. como ser la mortandad de peces. which allows the classification of “regular”. Água vol. 2002). the chronic assays in A. En la ciudad de Carapeguá actualmente existen en funcionamiento cerca de 30 industrias de curtido de cuero. The water quality index (ICA by its Spanish acronym) gave values between 52 and 62. sucesos resultantes de la mala calidad de las aguas del arroyo. 2005). constituyéndose en la ciudad más importante de la cuenca (DGEEC. indicating “eutrophication”. cepa and the micronucleus test in D. 2010). caza y pesca. The presence of P. hasta servir de fuente de agua para el sector ganadero de la zona. y la realización de bioensayos de laboratorio. el mal uso de agroquímicos. aeruginosa at the three points represents a health risk. water quality. está asociado principalmente con el uso inadecuado de la tierra.. comercial (lavaderos y talleres) sumado a la falta de un alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales para la Ciudad de Carapeguá (Escobar. Pese a que la población no consume directamente sus aguas.758 habitantes. 1. los desechos domésticos. mataderías y aceiteras). Según se menciona en el Manual de Política Ambiental del Paraguay. mencionan que existen varios Rev. a esta se le dan varios usos que van desde el recreacional. 2016 . sin embargo más recientemente han mostrado su utilidad la detección de bioindicadores de contaminación. industriales y hospitalarios de naturaleza tóxica o peligrosa (Paraguay. rerio indicate potential cytotoxic and genotoxic effects. y por las actividades humanas en general. Ecotoxicological assays showed that the waters produced few lethal effects. toxicity. 2012). En este contexto. y por desgracia a menudo están contaminadas por el vertido de aguas residuales urbanas. Ambient. la contaminación de las áreas de recarga de los acuíferos. con un curso de unos 100 kilómetros de extensión desde su nacimiento (Cordillera de Ybycui) hasta su desembocadura (Lago Ypoa) (DGEEC. however. INTRODUCCIÓN La contaminación de los recursos hídricos se ha convertido en un creciente problema en la actualidad. puesto que no se disponen de informaciones apropiadas al respecto. 62"S. la primera colecta fue el 2 de julio (sitios S2 y S3). Se tomaron muestras puntuales. coli. en zonas de influencia con la Ciudad de Carapeguá. el análisis de micronúcleos en sangre periférica de Danio rerio. ubicado aguas arribas de la Ciudad de Carapeguá (coordenadas 25°46'32. valiéndose de pruebas para la detección y recuento de microorganismos indicadores.Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 551 organismos que pueden ser utilizados para la determinación de las características ecotoxicológicas de los ecosistemas acuáticos lóticos.02"O). donde a mayor cantidad. Estos dan con certeza informaciones relevantes de la adecuación del agua para usos domésticos.28"S. Los principales indicadores son las bacterias coliformes. el segundo (S2) en el puente de la intersección del Arroyo Caañabé y la Ruta 1 (25°44'56. Rev. 2005).E. es su calidad microbiológica. En el presente estudio se utilizaron dos test genotóxicos. Localización del Área de Estudio y toma de muestras Se seleccionaron tres sitios para la colecta de las muestras de agua (Figura 1). es un número adimensional que va de de 0 a 1 o 1 al 100.. y comparar estos parámetros con normativas de regulación nacional e internacionales. cuya versión modificada y adoptada por La Fundación Nacional de la Ciencia de E. y en frascos de vidrio estériles para las determinaciones microbiológicas. S2 y S3). El objetivo del presente estudio es realizar un diagnóstico de las condiciones ambientales de las aguas de este cause. El propósito del ICA es identificar de forma ágil y fácil los problemas de contaminación (Bhadra et al.. Otro aspecto importante al evaluar un curso hídrico. microbiológicos y ecotoxicológicos. mediante el análisis de parámetros fisicoquímicos. Enterobacter entre otros. Criterio que se utiliza para establecer el grado de contaminación con residuos de diversas fuentes. indica mejor calidad. 3 Taubaté – July. Lactuca sativa. Esta metodología fue desarrollado por primera vez por Brown (1970).. 2014). zona limítrofe entre las ciudades de Carapeguá y Nueva Italia (25°37'43. Las muestras fueron conservadas a 4° C hasta su estudio en el laboratorio. siendo Daphnia magna.. 2006). 57°13'0. Los índices son herramientas que permiten diagnosticar la calidad del agua. mohos y levaduras. y la determinación de efectos citogenéticos en Allium cepa. E. 2008). producen daños subletales no detectados en los ensayos de toxicidad aguda realizados con los organismos anteriormente mencionados.U (NSF) es ampliamente utilizada actualmente. 2. se pueden generar utilizando elementos básicos en función de los usos del recurso hídrico. define la aptitud del cuerpo del agua respecto a los usos prioritarios que este pueda tener. en frascos de vidrio color ámbar de 200 ml para la determinación de fósforo. a dosis sub tóxicas y a exposiciones crónicas (Bolognesi et al. Considerando que no se disponen de informaciones certeras sobre el Arroyo Caañabe en cuanto a su calidad. Se realizaron dos muestreos. Água vol. MATERIALES Y MÉTODOS 2.93"O). Allium cepa y varias especies de microalgas.U. Ambient.62"S.1. y el tercero (S3). 11 n. 2014. organismos caracterizados por su alta sensibilidad a la presencia de contaminantes. / Sep. El primer sitio (S1). Noorbakhsh et al. industriales o de otro tipo (APHA et al. El Índice de Calidad de Agua (ICA). en forma manual con muestreador tipo Van Dorn y fueron almacenas en envases de polipropileno de 5 L para los ensayos toxicológicos.52"O). 57°23'51. Muchos de los contaminantes ambientales. ubicado en el puente sobre el Arroyo Caañabe. Ambos bioensayos estandarizados como biomarcadores de diferentes contaminantes ambientales. en este contexto la genética toxicológica aporta herramientas para estimar el riesgo genético que pueden producir los contaminantes ambientales (Klaassen y Watkins. 57°11'40. antes que patógenos específicos. totalizando cinco muestras. y la segunda el 25 de setiembre de 2014 (Sitios S1. 2016 . Luego se adicionó 8 ml del agar VRBG y se dejó solidificar. Se contaron las placas con colonias de color azul. posteriormente se colocaron los filtros preparados en los medios apropiados. Nitrógeno Total (NTK). S3. coliformes totales (CT). Demanda Química de Oxígeno (DQO). oxígeno disuelto (OD) y sólidos totales disueltos (STD). ortofosfato. El recuento de coliformes fecales (CF). y metales (Cadmio. cromo total y plomo) se determinaron en el Laboratorio de Calidad de Agua. dureza total. Análisis fisicoquímicos Se realizaron determinaciones in situ con un equipo multiparamétrico HANNA serie HI9828 para los siguientes parámetros: temperatura. Sitios de colecta de muestras en el Arroyo Caañabe. para CF se ubicaron en placas con M-FC agar. y para ML a 22°C-25°C por 3-5 días.3. coli se realizó por el método de filtración por membrana (SM 9222 D).5°C por 24 h. pH. 2. límite con la Ciudad de Nueva Italia. Se filtraron al vacío varios volúmenes de muestras de 100 ml. 3 Taubaté – July / Sep. La determinación de las enterobacterias se realizó en placas de VRBG (violeta rojo y bilis glucosa) (Método APHA). mohos y levaduras (ML). Se inoculó 1 ml de diluciones sucesivas de la muestra en placas apropiadas para cada caso. conductividad. aguas arriba de la Ciudad de Carapeguá. se siguió las indicaciones del método Petrifilm (3M Placas PetrifilmTM). y se incubaron a 44. Otros parámetros como la turbidez. S1. y E. la Demanda Bioquímica de Oxígeno a los cinco días (DBO5). 2. para RAM se llevó a incubación a 36°C ±1°C por 24-48 h. Água vol. e incubar a 35°C por 24 h. Para el efecto se vertió 10 ml de agar VRBG en las placas con 1 ml de las diluciones de la muestra. Por su parte para los CT se colocaron los Rev.. 552 Tomás López Arias et al. de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales siguiendo las metodologías de la “American Public Health Association/American Water Works Association Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater” (APHA et al. 11 n. sulfato. Ambient. S2. Figura 1. Ensayos microbiológicos Se determinaron 7 grupos microbianos (Tabla 4). 2016 . fósforo total (P-total).2. Para el recuento de aerobios mesófilos (RAM). 2008). Los resultados se reportan como UFC/ml. en la intersección con la Ruta N°1 Mariscal Francisco Solano López. aguas abajo de la Ciudad de Carapeguá. Los resultados se presentan en la Tabla 3. Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 553 filtros preparados con la muestra en placas con caldo M-Endo en almohadillas absorbentes, y se incubaron a 35°C ± 0,5°C por 24 h. Se contaron las placas con colonias de color rojo y brillo metálico para CT, y las de color verde con brillo metálico para E. coli. Los resultados se reportaron como UFC/100ml. Método APHA de Presencia/Ausencia de Pseudomonas aeruginosa: se tomaron 50 ml de la muestra y se mezcló con 50 ml de caldo nutritivo, se llevó a incubación a 36°C ±1°C por 24-48 h, pasado ese tiempo, se realizó la siembra de la muestra por el método de repique por estrías cruzadas en placas con Cetrimide agar, y se llevó a incubación a 36°C ±1°C por 24 h. Se revelaron las colonias de P. aeruginosa de color amarillo-verdoso fosforescente, bajo la luz UV. Se reportaron los resultados como Presencia / Ausencia (P/A). 2.4. Bioensayos ecotoxicológicos El ensayo de toxicidad aguda en D. magna Straus 1820, fue utilizado en este estudio. Se trabajó con organismos provenientes de lotes de cultivos a base de agua dura reconstituida (APHA et al., 2008) alimentadas con la microalga Chlorella sp; mantenidas a fotoperiodo de luz/oscuridad de 16/8 horas, temperatura de 22°C, pH 7-8, y dureza entre 160-180 mg CaCO3/L. El mantenimiento y las pruebas se realizaron siguiendo las recomendaciones de la OECD (2004) y Castillo (2004), con un diseño DBCA 7×3, con dos controles y cinco concentraciones por cada muestra: 100%, 50%, 25%, 12.5% y 6,25% (% v/v), las diluciones fueron preparadas con agua dura reconstituida. Los ensayos se realizaron por triplicado, con volúmenes de 30 ml de la muestra y 10 neonatos menores a 24 h de nacidas. Los individuos fueron expuestos a las aguas por un periodo de 48 horas y las mismas condiciones ambientales utilizadas para mantener los lotes en el laboratorio. Como control positivo se utilizó una solución de 2 mg L-1 de dicromato de potasio; y como control negativo, agua dura reconstituida. El criterio de aceptabilidad fue la supervivencia en el control negativo >90% y la inmovilidad del 100% frente al control positivo (CONAGUA, 2010). El recuento de individuos inmóviles se realizó a las 48 h del inicio de los ensayos, se seleccionó como medida de punto final la concentración efectiva 50 (CE50). Se determinó la toxicidad crónica de las muestras mediante la inhibición del crecimiento de la microalga Tetradesmus wisconsinensis, tras 72 h de exposición, según el método estándar publicado por la Agencia de Protección Ambiental de Canadá (Canadá, 1992). Se ensayaron a concentraciones de 100%, 50%, 25%, 12,5% y 6,25% en tubos de 20 ml, por triplicado, el recuento celular se realizó mediante la cámara de Neubauer. Los resultados se compararon con el control negativo y se determinó porcentaje de inhibición del crecimiento 50 (%I50). El ensayo de fitotoxicidad se realizó con Lactuca sativa, siguiendo la metodología propuesta por Castillo (2004). Se trabajó con un control negativo (agua dura reconstituida) y concentraciones de 100%, 50%, 25% y 12,5% (v/v) de la muestra del arroyo. Se utilizaron cápsulas de Petri de plástico descartables estériles, con papel filtro Qualy de 14 micras de poro y 12.5 cm de diámetro. Se sembraron 20 semillas por placa y cada preparado fue embebido con 4 ml del tratamiento. Se incubaron a oscuridad en una estufa LAB-LINE, modelo AMBI-HI-LO, a 20 ± 2°C, por un periodo de 120 h, al final del cual se midieron las longitudes de cada raíz. Como criterio de fitotoxicidad se utilizó el porcentaje de inhibición de la prolongación de la raíz 50 (%IP50). El criterio de aceptación de los resultados fue la germinación en los controles negativos ≥ 90%. La toxicidad aguda en peces, se realizó con alevines recién eclosionadas de D. rerio, con edad menor a 48 h y que aún presentaban reserva de vitelo. Se prepararon tres concentraciones de 100%, 50% y 25% para cada una de las muestras. Tanto las diluciones como el grupo control negativo se realizó con agua semidura reconstituida. La exposición se ensayó por triplicado, colocando 10 alevines en cada concentración, en vasos de 200 ml, a una Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July. / Sep. 2016 554 Tomás López Arias et al. temperatura 25°C ± 1ºC y fotoperiodo 16h luz/8h oscuridad, por de 96 h (Ramirez y Mendoza, 1998). Los cálculos de las medidas de punto final CE50 para D. magna y D. rerio, así como él %I50 en T. wisconsinensis y el %IP50 para L. sativa se determinaron por el método Probit, utilizando el software SPSS 11.0. 2.5. Tests citogenéticos Se realizó el test de micronúcleos en D. rerio para evaluar los efectos genotóxicos. Los ejemplares del pez fueron adquiridos comercialmente de un acuario y aclimatados en el laboratorio a una temperatura controlada 26°C ± 1°C y fotoperiodo 16h luz/8h oscuridad durante 5 semanas antes de los experimentos. Se establecieron grupos experimentales de 6 peces por pecera con 6L de muestra de líquido. Para el grupo control negativo, se utilizó agua corriente declorada con dureza total 71,6 mg.L-1 CaCO3 y pH 7,5. Los grupos de las muestras fueron expuestos al agua del arroyo por un periodo de 14 días (OECD, 2004). Para la obtención de la muestra de sangre, los peces fueron adormecidos en agua helada, se procedió a cortar con una tijera una de las branquias, posteriormente con una micropipeta con punta heparinizada se extrajo la muestra, y se realizó el extendido (Bolognesi et al., 2006). Las preparaciones se dejaron secar por 20 minutos, luego fueron fijados en etanol absoluto por 10 minutos y se secaron a temperatura ambiente. La tinción se realizó por el método de reacción nuclear para tinción específica de DNA según Feulgen (Feulgen y Rossnbeck, 1924) con modificaciones. Se prepararon tres láminas por pez, que fueron analizadas en un microscopio óptico Boeco BM – 180 con aumento de 1000x. Para determinar la presencia de micronúcleos, se realizaron recuentos de 1.000 células sanguíneas por lámina, totalizando 15.000 células por tratamiento. Los resultados obtenidos en los ensayos fueron comparados con el control negativo mediante un test estadístico no paramétrico Kruskal Wallis (Tabla 5). La metodología de Allium test fue utilizada para evaluar los daños citogenéticos de las aguas según las indicaciones de Roldán et al. (2007) y Fernández et al. (2009). Los bulbos fueron mantenidos en condiciones estándares de 23 ± 1°C, oscuridad total y burbujeo constante. Una vez obtenido un crecimiento óptimo de las raíces, se seleccionaron 4 bulbos para cada muestra de agua al 100%, utilizando como control negativo agua de red. A las 24 h y 48 h de exposición, se seleccionaron raíces con crecimiento de dos a tres centímetros (Fernández et al., 2000), posteriormente fueron cortadas y fijadas en solución Carnoy. Las raíces fijadas fueron hidrolizadas con ácidos clorhídrico 1 N por 5 minutos a 60°C y posteriormente coloreadas con orceina acetoclorhídrica (Fernández et al., 2009). Los preparados se observaron a través de microscopía óptica a un aumento de 1000x, registrándose las fases y anormalidades presentes en el ciclo celular en un total de 2000 células por triplicado. Fueron calculados el índice mitótico (IM), índice de fases (IF) y el índice de aberraciones (IA) aplicando las Ecuaciones (1), (2) y (3). 𝑁° 𝑑𝑒 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑚𝑖𝑡𝑜𝑠𝑖𝑠 𝐼𝑀 = × 100 (1) 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑁° 𝑑𝑒 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑖𝑡𝑜𝑠𝑖𝑠 𝐼𝐹 = × 100 (2) 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑚𝑖𝑡𝑜𝑠𝑖𝑠 𝑁° 𝑑𝑒 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑎𝑏𝑒𝑟𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐼𝐴 = × 100 (3) 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 Para el procesamiento estadístico se utilizó el software SPSS 11.0, se realizó el análisis de varianza ANOVA, seguido de comparaciones múltiples de Scheffé para el IM y la prueba Dunnett para el IA. Se aceptó la prueba de significancia con un p-valor < 0.05. Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 555 2.6. Índice de Calidad de Agua (ICA) e Índices de Contaminación (ICO) Para la determinación del índice ICA, se adoptaron los parámetros propuestos por Brown et al. (1970), con la fórmula de función ponderada multiplicativa obtenida mediante la Ecuación 4: ICA = ∏9i=1( SubWi i ) (4) dónde: Π: representa la operación multiplicativa de las variables Q elevadas a la W; wi: pesos relativos asignados a cada parámetro (Subi); Subi: subíndice del parámetro i (El Salvador, 2012); ICA: los parámetros utilizados para la determinación del ICA fueron: coliformes fecales, pH, DBO5, nitratos, ortofostato, temperatura, turbidez, STD y OD (%). La calificación fue establecida según la escala presentada en la Tabla 1. Tabla 1. Criterio de clasificación ICA (Brown et al., 1970). Calidad de agua (ICA) Escala Excelente 91-100 Buena 71-90 Regular 51-70 Mala 26-50 Pésima 0-25 Los índices de contaminación (ICO) utilizados fueron calculados según la metodología propuesta por Ramírez et al. (1997). El primero de ellos, el índice de materia orgánica (ICOMO) se determina tomando el valor promedio de tres variables, la DBO5, los CF y el OD (%). El ICOMO, se obtiene a partir de la Ecuación 5: ICOMO= 1/3(IDBO + ICF+ IOD %) (5) El índice de contaminación por pH, se calculó aplicando la Ecuación 6: e−31,18 + 345 pH ICO pH = (6) 1+e−31,08+345 pH La calificación para el ICOMO y el ICO pH fue establecida según la escala presentada en la Tabla 2. Tabla 2. Criterio de clasificación ICO (Ramírez et al., 1997). Escala ICO 0,0-0,2 Ninguno 0,2-0,4 Bajo 0,4-0,6 Medio 0,6-0,8 Alto 0,8-1,0 Muy alto Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July. / Sep. 2016 556 Tomás López Arias et al. Índice de contaminación trófico (ICOTRO), se determinó correlacionando directamente la concentración de P-total con una categoría discreta propuesta por Ramírez et al. (1997). El valor del P-total se expresó en mg.L-1. Los resultados obtenidos tras aplicar los índices se presentan en la Tabla 6. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1. Parámetros fisicoquímicos Los resultados de los análisis fisicoquímicos realizados a las aguas del Arroyo Caañabe se presentan en la Tabla 3. Tabla 3. Parámetros fisicoquímicos de las aguas del Arroyo Caañabe en los tres sitios. Primer y segundo muestreo. S1 S2 S3 Ref. Determinaciones Unidad Método SEAM. a 2° 1° 2° 1° 2° Temperatura aire ºC ------ 22,5 26 SR c Temperatura agua ºC SM b 2550 B 21 16,4 21 18,3 22 SR pH UpH SM 4500-H B 7 7,11 6,87 7,07 6,51 6a9 Conductividad μS/cm SM 2510 B 98,3 42 93,9 41 98,8 SR Turbiedad UTN SM 2130 B 90,6 35,1 99,9 42 97,4 ≤100 Nitrato mgN-NO₃/L Reduc. con Zn 0,11 <0,010 0,113 <0,010 0,09 10 NTK mgN/L SM 4500 B 0,918 1,636 0,949 1,238 0,524 0,6 P-total mgP/L SM 4500 -P E 0,266 0,265 0,223 0,124 0,17 0,05 Ortofosfato mgP/L SM 4500-P E 0,168 0,186 0,069 0,061 0,087 SR Sulfato mgSO₄⁻²/L Turbidimétrico <0,30 0,39 0,73 <0,30 1,65 250 Dureza Total mgCaCO₃/L SM 2340 C 29,58 21 29,58 19 17,3 300 O.D mgO₂/L SM 4500-O G 6,1 5,7 5,7 7,3 6,1 ≥5 D.B.O. 5 mgO₂/L SM 5210 B 3,0 16,2 2,4 15,2 2,4 ≤5 D.Q.O. mgO₂/L SM 5220 B 48,78 54,46 52,85 45,55 48,78 SR STD mg/L SM 2540 C 76,0 48 69,9 37 77 <500 Cadmio mgCd/L SM 3500-Cr B <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 0,001 Cromo Total mgCr/L SM 3500-Cr D <0,001 0,024 <0,001 0,016 <0,001 0,05 Plomo mgPb/L SM 3500-Pb B <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,01 a Referencia: Resolución N° 222/02 Secretaría del Ambiente para aguas de Clase II. b SM= Métodos Estándar (APHA et al., 2008). c SR= Sin referencia. Al comparar los resultados obtenidos en los análisis con los valores máximos permisibles para cada parámetro según de la legislación vigente, se percibe que las aguas del arroyo no pueden encuadrarse exclusivamente dentro de la clase II, que es la categoría que deben cumplir todas las aguas superficiales del territorio paraguayo (Paraguay, 2006). Los parámetros que se encontraron en condiciones óptimas para esta categoría en los tres sitios son el pH, la turbidez, nitratos, los sulfatos, dureza, OD, STD y los metales (Cadmio, cromo y plomo). Entretanto los parámetros cuyos valores sobrepasaron los límites admisibles y tienen características propias de aguas de clase III por cada sitio son: en S1 (NTK, y P-total), para los puntos S2 y S3 (NTK, P-total y la DBO5). Según el padrón nacional de calidad de aguas, promulgada en la resolución 222/02 de la SEAM (Paraguay, 2002), se recomienda que las Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 557 aguas de clase III sean destinadas al abastecimiento doméstico después de un tratamiento especial, para irrigación de especies arbóreas, jardines y plantas forrajearas, así como para la recreación de contacto secundario. Según Toniolo et al. (1996), los cuerpos de agua a una temperatura de 20°C deben proporcionar niveles de OD cercanos a 9,2 mg. L-1, así los valores más altos son indicadores de presencia de algas, y los más bajos de la presencia de materia orgánica; esta hipótesis es apoyada en el presente trabajo considerando que en dos ocasiones (primera colecta en S2 y S3) los niveles de DBO5, se encontraron a niveles relativamente elevados para aguas de este tipo (16,2 y 15,2 mg. L-1 respectivamente), y presentaron concentración de OD menores a 7,3 mg. L-1. La concentración de P-total y NTK, se presentaron en niveles superiores a los límites máximos. Para el P-total los valores fueron 1,5 a 2,7 veces superiores, mientras que para el NTK entre 2,5 y 5,3 veces superior a la norma. Estos parámetros generalmente son indicadores de contaminación causados por establecimientos agropecuarios e industriales. En este contexto, considerando que el Arroyo Caañabe es el principal afluente del Lago Ypoa, se hace imperativo el control y fiscalización ya que este cause está aportando continuamente compuestos que contribuyen a la eutrofización y deterioro progresivo de las aguas del ecosistema léntico receptor (Lago). En un estudio similar realizado a los principales arroyos altamente poluidos, que son afluentes del Lago Ypacarai, López Árias et al. (2013), encontraron elevados niveles de P-total, y los asociaron con el deterioro del Lago. 3.2. Examen microbiológico de las aguas Los ensayos microbiológicos (Tabla 4) demostraron la presencia en valores normales de aerobios mesófilos (RAM) en los tres puntos del cauce, aunque en mayor cantidad durante el segundo muestreo. Estas bacterias crecen bien a temperatura corporal o próxima a ella, e indican condiciones favorables para la multiplicación de microorganismos patógenos de origen humano o animal. El grupo de las bacterias RAM sirve posteriormente para determinar la existencia del tipo y número de otros microorganismos (Ashbolt et al., 2001). Tabla 4. Parámetros microbiológicos de las aguas de los tres sitios. Primer y segundo muestreo. Resultados Ref. Determinaciones Unidad S1 S2 S3 SEAM. Clase IIa 1° 2° 1° 2° 1° 2° RAM UFC/ml -- 39.000 7.200 46.500 3.000 23.000 SR Enterobacteriaceae UFC/ml -- 6.600 4.300 5.300 1.600 6.000 SR CT UFC/100ml -- 5.000 400 5.400 700 4.000 SR CF UFC/100ml -- 310 20 410 26 230 <1.000 E. coli UFC/100ml -- 5 ND 6 1 7 SR ML UFC/ml -- 120 100 220 55 85 SR P. aeruginosa P/A -- P P P P P SR a Referencia: Resolución N° 222/02 de la Secretaría del Ambiente (Paraguay, 2002) para aguas de Clase II. SR.: sin referencia. Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July. / Sep. 2016 Este grupo de bacterias es normalmente encontrado en las heces de animales homeotermos y no se consideran perjudiciales para el ser humano.. con intervalos de confianza al 95% (54. el agua. el mayor número se presentó en S3. produjeron escasos efectos adversos detectables con el parámetro de punto final seleccionado (CE50). en los demás casos los organismos expuestos a las muestras del Arroyo Caañabe mostraron mejores rendimientos en lo referente al crecimiento (L. Las mayores concentraciones de enterobacterias se presentaron en S1 y S3. donde se determinó una CE50 de 86. A excepción del ensayo agudo en D. 3.. y otros más). no obstante altas concentraciones de CF suelen coincidir con otras bacterias peligrosas (Ashbolt et al. 2010). (Jawetz et al. 11 n. 2016 . El grupo de los coliformes totales incluye microorganismos que pueden sobrevivir y proliferar en el agua. como los metales que fueron objetos de estudio en este trabajo (Tabla 3).3. 1996). (Ashbolt et al.. Proteus sp. plantas y los animales. Serratia sp.. coli/coliformes termotolerantes fue baja. aeruginosa (Tabla 4). pero pueden utilizarse como indicador de la eficacia de tratamientos y para evaluar la limpieza e integridad de sistemas de distribución y la posible presencia de biopelículas. E. Enterobacter sp. Este comportamiento es atribuible a la presencia material particulado en Rev. 2001). coli es el índice de contaminación más adecuado por ser parte de la microflora normal del intestino y en ocasiones puede ser patógeno. rerio en el sitio S1.5%. La concentración de coliformes fecales en los tres puntos (S1. Klebsiella sp.. 558 Tomás López Arias et al.. La importancia de este patógeno oportunista se vio acentuada cuando se comprobó su capacidad de inhibir el crecimiento de los coliformes (D’Aguila et al. 2010). Se considera que E. No se detectaron efectos fitotóxicos en el test con L. esto indica que la contaminación fecal es relativamente baja en el ecosistema estudiado. magna). este resultado de igual manera indica que el agua presenta baja toxicidad.. rerio. La familia comprende varios géneros (E. para aguas de Clase II.. rerio (consumidor secundario). así como valor máximo se llegó a 0. 3 Taubaté – July / Sep. D. en tanto que otras enterobacterias. que sugiere un máximo hasta 1000 UFC/100ml (Tabla 4). T.7).coli. no son útiles como índice de agentes patógenos fecales. observándose mayores valores en el segundo muestreo en los tres sitios del arroyo (Tabla 4).. El test agudo con alevines con D. Las tres zonas estudiadas en el Arroyo Caañabe. Salmonella sp. Otros parámetros como el OD. La relación E. como las salmonellas y las shigelas. Água vol. coli. no resultan ser letales para los biosensores. durante el estudio.03 en S-3 durante el segundo muestreo. Ensayos ecotoxicológicos La toxicidad aguda investigada utilizando especies acuáticas de tres niveles tróficos.. Por su parte los CT se encontraron en cantidades importantes. (Jawetz et al. Ambient. es invasiva y toxígena produciendo infecciones en pacientes inmunodepresivos y es el principal microorganismo patógeno del grupo de las pseudomonas. 2001). wisconsinensis (productor primario). Esta bacteria es de amplia distribución en el suelo. estas bacterias son bacilos gramnegativos cuyo hábitat natural es el intestino del hombre y otros animales. DBO5. DQO y la dureza se presentaron en valores que de por sí. se encontró en los puntos S1 y S2 en cantidades que indicarían bajo riesgo. magna (consumidor primario) y D. arrojaron valores de presencia para P. Por consiguiente. La ausencia de efectos tóxicos agudos importantes se puede asociar con la bajas concentraciones de sustancias inhibitorias. por lo regular son patógenos peligrosos para el ser humano. Shigella sp. S2. sativa. sativa y D. en la segunda campaña de colecta. S3). A menudo está presente en pequeñas cantidades en la microflora intestinal normal y en la piel del ser humano. arrojó en una ocasión indicios de toxicidad en la muestra colectada en S1 (Segundo muestreo). La presencia de esta bacteria indica que el agua del arroyo posee inadecuada calidad microbiológica.0-107. estuvo por debajo al límite máximo establecido en la Resolución N° 222/02 SEAM. Los resultados arrojaron diferencias significativa al aplicar el test de Kruskal -Wallis con X2=10. El análisis de datos del IM es indispensable para la evaluación de la citotoxicidad. indicando efectos citotóxicos del agua en células meristemáticas de A. 2016 . y bi-metafase) que no resultaron ser significativas. cromosomas adelantados. 3. Alteraciones en ciclo celular.Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 559 suspensión (STD) y a las condiciones eutróficas del medio favorecidas por las concentraciones elevadas de nitrógeno y fósforo (Sánchez.13 BN/2000 células para el primer y segundo muestreo. el Pirayú y el Yukyry. cromosomas pegajosos. López Árias et al. Test de micronúcleos en Danio rerio En la Tabla 5 se presentan las frecuencias de micronúcleos (MN) en los diferentes puntos de muestreo y las obtenidas en el control negativo.380. Sin embargo.27 BN/2000 células y 0. Es difícil asociar la causa de la toxicidad con una sustancia o elemento cuando grupos de organismos son expuestos a muestras de aguas de ríos o arroyos. (2013). Células con aberraciones: D) Célula binucleada E) C-Metafase F) Anafase con puente. C) Telofase. B) Metafase.5. G) Metafase con anillo. anillos.97% para el primer y segundo muestreo respectivamente.8% y 7. Además. Los controles negativos obtenidos en este trabajo presentaron un rango de IM que se encuentran dentro de valores normales reportados por Fiskesjö (1985).D).72 para el primer muestreo. No se observaron resultados con variaciones significativas del IM respecto al control (efectos citotóxicos). 2008). al igual que posibles disminuciones del IM. para el punto de muestreo S3 las células binucleadas presentaron frecuencias de 0. puentes. estos efectos adversos son causados por desequilibrios en la síntesis de proteínas que condicionan el ciclo celular (Franco de Diana et al. cepa (Figura 2. fueron reportados en efluentes de las curtiembres de la cuenca del Lago Ypacaraí. observándose siempre que el ciclo celular transcurría normalmente. ya que miden la cinética celular. encontraron elevadas frecuencia de micronúcleos y variaciones en el índice mitótico en Allium cepa en aguas de dos arroyos poluidos.4.016 y 0. / Sep. En un estudio ecotoxicológico. cromosomas rezagados.. Rev. fueron registradas otras alteraciones citogenéticas (micronucleos. Allium test El índice mitótico (IM) en el grupo control fue de 5. Fases normales: A) Anafase. 3. afluentes del Lago Ypacaraí. fragmentos. Figura 2: Células en mitosis de Allium cepa expuestas a las aguas del Arroyo Caañabe. C-metafase. a pesar de acumular células aberrantes (Figura 2).05 (p= 0. ni en el índice de aberraciones (efectos genotóxicos) para las muestras obtenidas de los sitios S1 y S2.081. 3 Taubaté – July. Água vol. 11 n. sin embargo. brotes. la metodología del Allium test ha sido validada en otros estudios similares. 2000).044 respectivamente). Ambient. con p-valor <0. 046 0. Água vol. y caen en la categoría “regular” según la metodología utilizada (Tabla 6).047 0.138 0. y con frecuencia presentan condiciones propicias para la aparición de crecimiento de algas (El Salvador. los autores reportaron efectos crónicos sobre el pez. Bajo este criterio las aguas de los sitios S2 (ambos muestreos). reportados por otros investigadores (Prieto García et al. rerio obtenidas en S3 (A=1000 x). 2006).020 0. rerio. 11 n. que hacen que los segmentos al carecer de centrómero no migren a los polos.052 S2 0.05 en ambos casos. 560 Tomás López Arias et al.026 S1 ------. y X2=9. durante la primera campaña y en S1 durante la segunda. y las de S1 y la S3 (segundo muestreo) quedan como “ligeramente contaminadas”.006 0. 2012). cuyo rango coincide con datos para frecuencias de MNs basales para D. ------. clase IV (31-51.6. Frecuencia de MN en D. 0.5).024 Referencia: y SD representan el promedio y desviación estándar de la %MN/1000 células. Micronúcleo en eritrocito de D. utiliza el ICA para clasificar las aguas según el grado de contaminación. por sitio y tiempo de muestreo. quedando en: clase I (> 92. aguas muy poluidas (ICA: 0-59). 2016 .9) y clase V (<31). mediante el test de MN en Danio rerio. El Departamento de Medio Ambiente de Malasia.7). Tabla 5. ligeramente contaminadas (ICA: 60-80) y limpia (ICA:81-100).026 S3 0. y la S3 (primer muestreo) son consideradas como “muy poluidas”. evidenciándose como pequeños núcleos en el citoplasma. rerio. testearon los efectos genotóxicos aguas del Arroyo Pirayú. clase III (51. Los valores de %MN encontrados en los controles durante el primer y segundo muestreo (0.9-76.007 0.046 y 0. Figura 3.035 0. y bajo este criterio se recomienda que Rev. Las frecuencias más elevadas se presentaron en S3. o por segmentos de cromosomas producto de rupturas de las cromátidas.007 MNs/1000 células respectivamente) correspondería a una inducción espontánea natural. para una p< 0. Según los estándares de esta misma agencia las aguas del arroyo Caañabe.. La misma entidad categoriza las aguas superficiales en cinco clases según el uso sobre la base del ICA.7).5-92. Ambient. Las aguas de la clase “regular” se caracterizan porque generalmente tienen menos diversidad de organismos acuáticos.106 0.007 0. 2007). que inducen a la formación de cromosomas retrasados o adelantados ( efecto citotóxico). Los micronúcleos (Figura 3) pueden originarse durante mitosis anormales. 3. Índice de Calidad de Agua (ICA) e Índices de Contaminación (ICO) Los resultados del ICA se mantuvieron constantes en los tres sitios de estudio del Arroyo Caañabe. quedan como de “clase III”.013 0. 1° Muestreo 2° Muestreo (%MN) SD (%MN) SD Control negativo 0.53 para el segundo muestreo.(efecto genotóxico) (Mudry y Carballo. López Árias (2012). clase II (76. 3 Taubaté – July / Sep. y “baja” en S3 en el primer muestreo.78 52. mientras que el índice ICOTRO. previo tratamiento intenso. sumado a los procedentes de detergentes presentes en aguas residuales domésticas y otras sustancias químicas de las industrias. no obstante. Este proceso resulta de la descarga de polutantes de varios orígenes.438 0. / Sep. valor que en todos los casos permaneció próximo a la neutralidad en los tres sitios muestreados.167 ICOMO -- (ninguno) (medio) (ninguno) (bajo) (ninguno) 0. presentan características de aguas de clase II. Ramírez et al.03 58. según estándares de la SEAM. sin embargo en el segundo muestreo se revirtió esta condición. por su parte indica que las aguas están en buenas condiciones si se considera como indicador el pH de la misma (Tabla 6). le otorga la calificación de “eutrofizada”.73 ICA -- (Regular) (Regular) (Regular) (Regular) (Regular) 0.266 0.194 0. suele ser el nutriente limitante en los ecosistemas. Índices de contaminación (ICO) por sitio y muestreo.Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 561 sean utilizados para el suministro de aguas. 3 Taubaté – July. y en algunos casos de clase III. En el presente estudio se reportan valores elevados de P-total. 2016 . indican que estas aguas poseen inadecuada calidad microbiológica. mencionan que la concentración de este nutriente también es importante en sistemas lóticos. lo que otorga al Arroyo Caañabe.005 ICOpH -- (ninguno) (ninguno) (ninguno) (ninguno) (ninguno) 0.223 0. Este comportamiento fluctuante estaría relacionado con las mayores concentraciones de DBO5 obtenidos para los sitios S2 y S3 en el primer muestreo (Tabla 3). mediados por la escorrentía superficial tras una lluvia.002 0. pasando a la calificación de “ninguna” contaminación para este índice (Tabla 6). (1997). las características de un ecosistema ligeramente “eutrofizado” (0. CONCLUSIONES Los parámetros fisicoquímicos indican que las aguas del arroyo Caañabe. El ICOMO indica que las muestras analizadas presentan contaminación orgánica “media” en S2. 11 n.17 ICOTRO -- (eutrófico) (eutrófico) (eutrófico) (eutrófico) (eutrófico) El segundo índice de contaminación (ICO pH). 2010). Los fertilizantes utilizados en la agricultura. 4. Rev. y define de por sí el tipo de organismo fotosintético que va a prevalecer así como la tendencia a la eutrofización de los sistemas acuáticos. aeruginosa en todas las muestras. pueden llegar hasta las aguas. Tabla 6.124 0.265 0. Los coliformes no representan un riesgo considerable por tratarse de aguas de clase II.188 0. para la pesca y también puede servir como agua para el ganado (Islam et al.52 60.333 0. siendo este el parámetro con mayor peso relativo para el ICO. El índice ICOTRO depende de la concentración de fósforo.001 0. Ambient.. ocasionando la eutrofización.021 mg.001 0. La eutrofización artificial envuelve actividades humanas. L-1 para las aguas eutróficas). se produce el incremento en los valores de nitrógeno y fósforo. Água vol. la presencia de P. 2015).36 53. El índice ICA determina que la calidad es “regular”. lo que finalmente promueve el crecimiento de varios organismos propios de estas condiciones (Rodrigues et al. S1 S2 S3 Índices 1° 2° 1° 2° 1° 2° 62.001 0. n.aquatox. 2008. CANADÁ.. y la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Asunción. Biological test method: growth inhibition test using a freshwater alga. EPS1/RM/25. L.. REFERENCIAS AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. Assesment of Micronuclei induction in pheripheral erythrocytes of fish exposed to xenobiotics under controlled conditions. 339–343. 3 Taubaté – July / Sep. A. Science And Technology Branch. 20th. v.. PAMPANIN. DEININGER.1016/j. Londres: IWA. se recomienda realizar un monitoreo permanente del cauce hídrico utilizando criterios fisicoquímicos.. D.org/10. P. México: IMTA.. Ambient. J. 289–315. ASHBOLT. J. fenómeno que está asociado con la actividad humana. p. BOLOGNESI. C. A. N. De los resultados obtenidos en el presente estudio se puede concluir que el Arroyo Caañabe no presenta índices alarmantes de contaminación. Odisha in the Light of National Sanitation Foundation ( NSF ) Standards. 2001. 2004. v. 2016 . no obstante se puede inferir que sus aguas se encuentra en una fase de progresivo deterioro. 78. PERRONE.doi. A. CASTILLO. Indicators of microbial water quality. AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION – AWWA. 11. http://dx. Standard methods for the examination of water and wastewater. MCCLELLAND. 2006. 6. ROGGIERI. 7. In: FEWTRELL. S. (Eds. Água vol. Considerado que la calidad del agua requiere de una vigilancia eficaz. p 586–592.). Evaluation of the water quality index in River Brahmani. SCIUTTO. SNOZZI. rerio detectó la existencia de potenciales efectos citotóxicos y genotóxicos. E. p. WATER ENVIRONMENT FEDERATION . Bajo este criterio. Asian Journal of Research in Chemistry. (Ed.015 BROWN.2006. Ensayos toxicológicos y métodos de evaluación de calidad de aguas: estandarización. el Arroyo Caañabe no cumple los estándares de calidad de aguas superficiales para las características toxicológicas. Rev. 93–98. sativa..WEF. B. R.02. Environment Canada. AGRADECIMIENTOS A la Dirección de Investigaciones del Rectorado. 2014.. Washington. standards and health – Assessment of risk and risk management for water-related infectious disease. TOZER. 11 n. v. N. M. G. ROUT. Gatineau. intercalibración. Water quality: Guidelines.. el análisis de los resultados del Allium test y el test de micronúcleos D. Sin embargo. 5. Water Quality Index-Do we Dare? Water and Sewage Works.. 562 Tomás López Arias et al. magna. 188 p. P. microbiológicos y ecotoxicológicos a fin identificar los focos de contaminación y evaluar su evolución en el tiempo. K. T. R. por el apoyo económico otorgado para la realización del estudio. 1970. Ensayos ecotoxicológicos con D. W. R. 1992. SAHU. Aquatic Toxicology. GRABOW... resultados y aplicaciones. p. DC.. BHADRA. 6. L. wisconsinensis demuestran que la aguas testeadas presentan escasos efectos agudos.). BARTRAM. p. C. LÓPEZ ÁRIAS.. Hereditas.doi. J. FRANCO DE DIANA. J. D. Água vol. Servicio Nacional de Estudios Territoriales . p. P.una. CABAÑAS. D’AGUILA. FISKESJÖ.v3i1. 2016 . Pseudomonas aeruginosa como indicador em análises bacteriológicas de águas de abastecimento público. R. 3.1111/j. Madrid: Mc Graw-Hill Interamericana.. O.. 37–48. 1985. utilizando como bioensayo el Allium test.org/10. 102. Mikroskopisch-chemischer Nachweis einer Nukleinsäure von Typus der Thymonukleinsäure und die darauf beruhende selektive Färbung von Zellkernen in mikroskopischen Präparaten.UNA. WATKINS. SÁNCHEZ.... ALFONSO.doi. Acceso el: 25 oct. V. KLAASSEN. 2000. BIN. FEULGEN. T. n. 17.. Acceso el: 25 oct.método de prueba (Cancela a la NMX-AA-087- SCFI -1995). C. 2013. 3. Rio de Janeiro: ABES. p. L. Danio Rerio. Central de la Región Oriental. N. 2014. S..pdf. F. Evaluación de la actividad genotóxica de efluentes de curtiembres del Dpto. J. E.snet. Propuesta plan de desarrollo sustentable y lineamientos para el ordenamiento territorial del municipio de Carapegua... A.. 560 p. Steviana. BENÍTEZ. SALES. DESVARS. 51. 2005.... et al. / Sep. BENÍTEZ. Disponible en: http://www. Evaluación citotóxica de Psidium guajava L. The Allium Test as standard in environmental monitoring.. Investigaciones y Estudios . Ambient. n. Gramado. Diangóstico ecotoxicológico y genotóxico de los afluentes del Lago Ypacarai mediante bioensayos con Daphnia Magna Straus. n. 2010.sv/Hidrologia/Documentos/ calculoICA..x FRANCO DE DIANA. EL SALVADOR. Revista de Ciencia y Tecnología Dirección de Investigaciones – UNA. ADELBERG. Rev. M. J. n. S. 1924. pdf. C. V..1985.pdf. S. FERNÁNDEZ . H.58.203–248. 1. Journal of Scientific Research. 2000 FERNÁNDEZ. In: SIMPÓSIO ÍTALO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL.1601-5223. 1996. ESCOBAR. MELNICK. MIRANDA. Paraguay. Anais.. 2012.org/10.. HAQUE..evaluación de toxicidad aguda con Daphnia Magna Straus (Crustacea . R.6170 JAWETZ. B.Cladocera ) . 1996. T. C.org/wp-content/uploads/2012/11/propuesta-plan-carapegua-final. da. D.cnc. 11 n. L. D. ALAM..ICA. JOACHINI.... FERNANDEZ. 2010. 2009. 2010. 3 Taubaté – July. 2. p. ROSSNBECK. Indice de calidad de agua . TORRES. 820p. Disponible en: http://sdi. FERNÁNDEZ. E. 2012.. México: Secretaria de Economía. ISLAM. J. A. Fundamentos de toxicología. http://dx. Norma Mexicana NMX- AA-087-SCFI-2010: análisis de agua . http://dx.tb00471. A.. E. JOACHINI.py/catbib/documentos/647. RASUL. 135. CRUZ. V. Hoppe-Seyler’s Zeitschrift fur Physiologische Chemie. Acceso el: 5 mar. Madrid: Mc Graw-Hill Interamericana.SNET. V.1. 2015. v. Acción de plantas medicinales paraguayas sobre el ciclo replicativo celular.v.gob. Lactuca Sativa L y Allium Cepa L. G. L. 99-112. Evaluation of water quality of the Titas River using NSF Water Quality Index. Disponible en: http://pasealdesarrollo. GOMEZ.Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 563 COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA – CONAGUA (México). v. FRANCO DE DIANA.3329/jsr. Microbiología médica. Revista de Ciencia y Tecnología. 2014. P. py/images/stories/seam/resoluciones/resolucion _255_06.seam. 2016 . México: SEMARNAT. F. en el parque industrial de Carapegua para alcanzar el pleno atendimiento a las normas ambientales en vigor en el Paraguay. SCOUT. RAMÍREZ. Propuesta para implementación de un centro de productores de pequeñas y medias curtiembres. TORRES.DGEEC. F. 22 abril 2002. L. A. 2002. H. 10. 564 Tomás López Arias et al. Municipalidad de Carapegua: [s.2.pdf.. v. Determination of toxicity assays. J.. Cuatro índices de contaminación para caracterización de aguas continentales: formulaciones y aplicación. M. v.gov.. 2006. O. 39–42.CONAM. 2004.) Engl. CARBALLO.py/images/stories/seam/resoluciones/resolucion_222_02. E.. Current World Environment Journal. 1. 2005. V... Por la cual se establece el padrón de calidad de las aguas en el territorio Nacional. M. n. MARANHO. Revista de Toxicología. N. 3. Ordenamiento de descargas contaminates industriales. R. 2015. L. v. p. 2015. W. A. 2014. Revista Ambiente & Água. p. Consejo Nacional del Ambiente . G. 2010. 3 Taubaté – July / Sep. BASSOLS. C. GAYTÁN OYARZÚN. 2014. Por la cual se establece la clasificación de las aguas superficiales de la República del Paraguay. MEHRDADI. KAWAI. VIÑA.doi. SEYEDMAHALLEH. Disponible en: http://www. trophic state index. M. G. P. Água vol. Ensayos toxicológicos para la evaluación de sustancias químicas en agua y suelo: la experiencia en México. Acceso el: 18 Set. MARCELLO. BÁEZ RAMÍREZ. WAGNER. GURNI. 135-153. TORNISIELO. PARAGUAY.. n. n. ZÚÑIGA ESTRADA. FERREIRA. V. P.gov.1.pdf. Genética toxicológica. ORGANISATION FOR ECONOMIC COOPERATION AND DEVELOPMENT . http://dx... Resolución N° 255/06. A. Acceso el: 20 oct. Secretaria Del Ambiente. PARAGUAY.. G. NORIEGA... 15.1387 ROLDÁN. Resolución N° 222/02. YAMIL. F. L... Tecnología y Futura. 1997..seam. n. Rev. RODRIGUES..py/Publicaciones/Biblioteca/Atlas%20Censal%20del%20Paragua y/12%20Atlas%20Paraguari%20censo.. 2007 RAMÍREZ. MENDOZA. DA ROSA. S. Acute Immobilisation. 18-22.. Toxicidad y teratogénesis por arsénico en aguas en el pez cebra (Danio rerio). p. 1.dgeec. Atlas censal del Paraguay: resultados finales del censo nacional: Paraguarí. Daphnia sp. 2006 NOORBAKHSH. Acceso el: 20 Nov. 2014. A. J. México.4136/ambi-agua. and physicochemical parameters on Piracicaba River and Itapeva Stream. Test n° 202. Política ambiental nacional. Estudio de genotoxicidad de Picrasma crenata (Vell.OECD. N. A. Asunción: Secretaría del Ambiente. Disponible en: http://www..gov. R.. Haraz River and Babolrood River by NSFWQI index. DARVISHI. Dirección General de Estadísticas Encuestas y Censos . -Simaroubaceae-. 17 Feb. M. 11 n. PARAGUAY.. KOOTENAEI.org/10..pdf. v. Secretaria Del Ambiente. An evaluation of water quality from Siahrod River. 2. ORTIZ. v. n.. 9.n. Buenos Ayres: De los Cuatro Vientos. PRIETO GARCIA.]. 24. 22 p. 59–64. Ciencia. 1998. Acta toxicológica Argentina. Disponible en: http://www. MUDRY. G. S. RESTREPO. 2007. p. Ambient.. PARAGUAY. . Disertación (Memoria de tesis Doctoral) . 2008. V. Joinville: UNIVILLE. Valencia. POZZOBON. N.Universidad Politécnica de Valencia. 3 Taubaté – July. R. Índices de calidad ambiental de aguas del Arroyo Caañabe … 565 SANCHEZ. Água vol. 11 n.. Ambient. / Sep. G. 2016 . A. 2008 TONIOLLO. 1996. Curso de limnologia básica. Evaluación de riesgos ambientales del uso de plaguicidas empleados en el cultivo del arroz en el Parque Natural de la Albufera de Valencia. Rev. LOYOLA. M. com Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos usando modelagem computacional doi:10. apresentados na forma de mapas e na forma de séries temporais de renovação. 2016 . Água vol. Os resultados. possibilitando o balizamento de estratégias de ação em planos de gestão e projetos ambientais em regiões costeiras. SisBaHiA®. Este trabalho apresenta um estudo da hidrodinâmica do Sistema Estuarino de Santos (SP). Paulo Cesar Colonna Rosman1.
[email protected] E-mail: ambi.g. modelagem de circulação.4136/ambi-agua. focused on its water renewal analysis. RJ. Ambient.br. Rev.br RESUMO A investigação de processos inerentes a um sistema estuarino permite inferir de forma mais precisa sua complexa dinâmica. foram então calculadas as taxas de renovação de suas águas. Palavras-chave: hidrodinâmica. Rio de Janeiro. Brasil Instituto Oceanográfico * Autor correspondente: e-mail: fernandoroversi@gmail. This paper describes a hydrodynamic study of the Santos Estuarine System (São Paulo State. 3 Taubaté – July / Sep. A computational model was implemented using SisBaHiA® (Base System for Environmental Hydrodynamics) in order to reproduce the hydrodynamic patterns of the system. indicaram que após 30 dias todo o sistema apresenta uma renovação total maior que 95%.. para os períodos representativos de verão e de inverno. Brazil). Accepted: 16 May 2016 Fernando Roversi1*. Por meio do SisBaHiA® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental) foi implementado um modelo hidrodinâmico computacional para a reprodução dos padrões de circulação do sistema. pelo efeito da maré e pelas vazões fluviais afluentes. joharari@usp. Water renewal analysis of the Santos Estuarine System using computational modeling ABSTRACT The investigation of processes inherent in an estuary system allows us to infer more precisely its complex dynamics.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. no Canal de Piaçaguera. com enfoque na análise da renovação de suas águas. Ambiente & Água .4136/1980-993X www.com. Diferenças sazonais puderam ser verificadas apenas em regiões mais internas do estuário. SP. Results presented on maps and time series indicated that after 30 days the entire system has a total renewal greater than 95%. 11 n. Joseph Harari2 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ). 2015. Simulations based on Eulerian Transport Model were performed to compute renewal rates for summer and winter representative periods. e. Brasil Programa de Engenharia Oceânica/Área de Engenharia Costeira e Oceanográfica 2 Universidade de São Paulo (IO-USP).1770 Received: 02 Oct. assisting in the development of action strategies for environmental management plans and projects in coastal areas. São Paulo. A partir de simulações com o Modelo de Transporte Euleriano.ambi-agua.agua@gmail. 3 Taubaté – July / Sep. ambos com suas embocaduras na Baía de Santos no entorno da Ilha de São Vicente (Figura 1).420 km² (IBGE. extensas áreas alagáveis com formação de manguezais e bancos de lama. como por exemplo: Harari e Camargo (1994) simularam a propagação das principais componentes de maré ao longo da plataforma sudeste brasileira. e também diferentes ligações com o oceano adjacente. a redução do índice de balneabilidade das praias.DBO). conforme já verificado em outros trabalhos. A expressiva atividade industrial do Município de Cubatão e a grande movimentação de embarcações no Porto de Santos são alguns dos fatores que caracterizaram a RMBS como um dos maiores exemplos brasileiros de degradação ambiental por poluição hídrica em ambientes costeiros (CETESB. A intensa ocupação que se espalhou ao redor da Ilha de São Vicente.8 milhão de habitantes fixos. 2001). distribuídos em 2. foram alguns dos aspectos que estiveram associados a esse processo de urbanização (Zündt. Resultados do monitoramento ambiental realizado pela CETESB (2010) mostraram baixos índices de qualidade das águas do Sistema Estuarino de Santos. Harari e Camargo (1998) simularam a circulação de maré para a região costeira de Santos. 2015). ainda. A poluição dos corpos d’água pelo lançamento de efluentes in natura e de resíduos sólidos. de mananciais. Seu sistema hidrográfico pode ser subdivido em três estuários e uma baía: o Estuário do Canal de Bertioga. desde meados do século XIX. dividindo a Ilha de Santo Amaro da planície costeira continental. limitada pelo Oceano Atlântico e pelas escarpas da Serra do Mar. Ambient. A RMBS é formada por nove municípios. hydrodynamics. 1. acarretou severos danos ambientais à região. com extremidades entre os municípios de Guarujá e Bertioga. Sampaio (2010) modelou a dispersão de efluentes domésticos Rev. a técnica de modelagem computacional constitui metodologia de grande potencial. as ocupações irregulares de encostas. das margens de rios e de manguezais. Situado numa região de Planície Costeira. indicando um cenário de: “Depleção de Oxigênio Dissolvido (OD). hidrológicos e meteorológicos são fatores complexos que definem o escoamento das águas e o transporte de poluentes e de outros constituintes pelo sistema. Assim como a geometria intrincada dos canais. e. Gordon (2000) modelou a dispersão de substâncias nos canais interiores do estuário. Baptistelli (2008) apresentou uma análise crítica comparando a utilização de diferentes modelos computacionais para representação da hidrodinâmica da região. com múltiplas cabeceiras. o Sistema Estuarino de Santos apresenta uma configuração morfológica bastante complexa. 2016 . Gregório (2009) modelou a dispersão da pluma de efluente do emissário submarino de Santos. presença de microrganismos indicadores de poluição fecal (Coliformes Termotolerantes)”. 2006). ainda. SisBaHiA®. Yassuda (1991) implementou um modelo para o cálculo do transporte de sedimentos no canal do Porto de Santos. Keywords: circulation modeling. Incremento de nutrientes (compostos de Nitrogênio e Fósforo) e de matéria orgânica (Demanda Bioquímica de Oxigênio .Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 567 Seasonal differences could only be verified on the inner regions of the estuary. INTRODUÇÃO O Sistema Estuarino de Santos localiza-se na Região Metropolitana da Baixada Santista (RMBS). Chambel e Mateus (2008) implementaram um modelo hidrodinâmico para o estuário e analisaram tempos de residência de alguns compartimentos do sistema. Água vol. litoral do Estado de São Paulo (Figura). com um total de aproximadamente 1. efeitos oceanográficos. such as Piaçaguera Channel. Para uma melhor investigação e representação desses fenômenos dinâmicos. o Estuário do Canal do Porto de Santos e o Estuário de São Vicente. 11 n. a diminuição da quantidade das águas disponíveis para consumo. e. a degradação dos mangues. Modelo hidrodinâmico e de transporte de propriedades As simulações computacionais foram realizadas por meio do SisBaHiA® (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental): um sistema profissional de modelos computacionais. utilizando como ferramenta base a modelagem computacional. Figura1. 3 Taubaté – July / Sep. lançados através de diferentes fontes de poluição urbana identificadas na região. Ribeiro (2012) analisou a influência das concentrações de nutrientes sobre a variabilidade da biomassa fitoplanctônica presente no sistema. Ambient. registrado pela Fundação Coppetec (órgão gestor de convênios e contratos de pesquisa da COPPE/UFRJ).1. METODOLOGIA 2. Rev. estudos e gestão ambiental de recursos hídricos. por meio da modelagem hidrodinâmica e de qualidade de água. 2016 . 11 n. Localização do Sistema Estuarino de Santos e seus subsistemas hidrográficos. O presente estudo tem como objetivo apresentar uma análise de taxas de renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos. 2. Porém nenhum desses trabalhos analisou especificamente a renovação das águas do sistema. Roversi et al. (2016) apresentaram uma análise das trajetórias das águas continentais afluentes ao sistema. 568 Fernando Roversi et al. Água vol. desenvolvido para projetos. Aplica a modelagem da turbulência baseada em técnicas de filtragem semelhantes às empregadas na Simulação de Grandes Vórtices (LES . pois sua presença interfere nas características do escoamento. 2016 . por exemplo o sal. A discretização temporal é feita por meio de esquema numérico implícito de diferenças finitas. 1997). canais.5. 2015). semelhantes aos adotados para a modelagem hidrodinâmica (Rosman. O passo de tempo adotado nas simulações hidrodinâmicas foi de 15 segundos.Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 569 O SisBaHiA® pode ser aplicado em simulações de cenários em águas costeiras. Modelo de Transporte Euleriano Trata-se de um modelo para a simulação do transporte advectivo e difusivo de propriedades presentes no escoamento. Na modelagem Euleriana o transporte bidimensional. Dentro da formulação matemática utilizada destacam-se as seguintes características: Resolve as equações completas de “Navier-Stokes”. No Módulo 2DH as equações da conservação da quantidade de movimento e a equação da continuidade são promediadas na vertical (escoamento bidimensional). Os seguintes módulos do SisBaHiA® foram utilizados no presente estudo: Modelo Hidrodinâmico 2DH: Trata-se de um modelo hidrodinâmico da linhagem FIST (Filtered in Space and Time). Utiliza a Equação de Estado. promediado na vertical. Ambient. com um Número de Courant máximo igual a 4. Água vol. para a discretização espacial horizontal. considerando a aproximação de águas rasas (aproximação de pressão hidrostática) e a aproximação de “Boussinesq”. o estudo do transporte do constituinte é um problema acoplado à modelagem hidrodinâmica. 2015).Large Eddy Simulation). A formulação numérica do modelo hidrodinâmico emprega o Método dos Elementos Finitos com elementos sub-paramétricos Lagrangeanos biquadráticos. Quando o constituinte é ativo. 2015). podendo incluir ainda reações cinéticas de produção e consumo do constituinte de interesse. Os efeitos de alagamento e secamento do domínio foram modelados pelo Método Poroso-Rugoso (Rosman. rios. segundo a “ Fórmula de Eckart”. quando o constituinte é passivo a solução é desacoplada (Rosman. 11 n. porém. O modelo de transporte utiliza princípios de filtragem da linhagem FIST. de um constituinte qualquer é determinado pela seguinte equação matemática: Cˆ Cˆ 1 ˆ T Cˆ uˆi HDij RP &C t xi H xi x j 1 H q p C p Cˆ qe Ce Cˆ (1) 1 H qin Cin Cˆ qex Cex Cˆ em que: Ĉ é a concentração do constituinte média na coluna d’água. 3 Taubaté – July / Sep. lagos ou lagoas. baías. reservatórios. Rev. visando o estudo da dinâmica de processos nestes complexos sistemas ambientais (Rosman. 2015). estuários. otimizado para corpos d’água naturais com escoamento pouco sensível à baroclinicidade vertical (Rosman. para o cálculo das taxas de renovação. construída a partir das constantes harmônicas calculadas pela Fundação de Estudos do Mar (FEMAR.g.Marinha do Brasil. Ressalta-se ainda que a o efeito da rugosidade que atua no escoamento varia dinamicamente no tempo e no espaço. As informações referentes à batimetria da região foram extraídas das Cartas náuticas da DHN (nº 1711 e nº1701) e também de levantamentos batimétricos efetuados pelo CTH - Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos .Diretoria de Hidrografia e Navegação . para a Estação Ilha das Palmas (localização apresentada na Figura 1). 1976. cujos valores típicos de rugosidade equivalente (ε) para esse tipo de fundo situam-se na faixa de 0. H é altura da coluna d’água. uˆ i é a componente do vetor velocidade na direção i promediada na vertical.02 m. RP &C são reações cinéticas de produção e consumo. A Figura 2 apresenta o domínio de modelagem com a malha construída e a Figura 3 apresenta o mapa batimétrico do domínio.05 m (Abbot e Basco. 2016 . garantindo a propagação da maré de forma condizente com os dados medidos. 2. Nos limites inferior e superior das regiões alagáveis as cotas foram definidas como sendo. evaporação. Forçantes do modelo Como condição de contorno para a fronteira aberta do domínio foi prescrita uma série temporal de elevação da superfície livre. 2008. Domínio de modelagem As fronteiras do modelo foram definidas por meio de: imagens de satélite do “Google Earth”. modelado com coeficientes tipo Elder (Fischer. Todos os nós da malha computacional pertencentes à fronteira aberta receberam os mesmos valores. considerando um ajuste de amplitudes e uma defasagem no tempo para cada nó. acoplado à hidrodinâmica. Foi considerado que o domínio como um todo é caracterizado por um leito com transporte de sedimentos. 1989 apud Rosman. 2009. 1968). para precipitação. Ambient. 2010). 2.e. Perinotto. para áreas onde as Cartas Náuticas não apresentam informações ..2. respectivamente. Cunha. No presente estudo foi utilizado o modelo de transporte Euleriano de sal. 3 Taubaté – July / Sep. cuja predominância é de sedimentos finos. em função da coluna d’água existente em cada nó. Esta defasagem na propagação da maré ao longo do domínio foi calculada Rev. Devido à falta de um detalhamento da granulometria dos sedimentos existentes em cada região modelada.Escola Politécnica da USP (CTH. A construção da malha considerou a geometria intrincada dos vários canais e das áreas alagáveis. e Cartas Náuticas da DHN . qe . e um modelo de transporte Euleriano para um constituinte passivo e conservativo. 11 n. qin e qex são vazões por unidade de área. os níveis médios das baixa-mares e das preamares de sizígia. infiltração e exfiltração. 570 Fernando Roversi et al. respectivamente. O passo de tempo adotado para as simulações de transporte foi de 60 segundos. mapeamentos das áreas de manguezal e dos bancos de lama do estuário (Cantagallo. como os manguezais e os bancos de lama. em cada instante (Rosman. 1979 apud Rosman. representando as principais feições do espelho d’água do Sistema Estuarino de Santos. 2015).3. foi então adotado um valor médio de ε igual a 0. Dˆ ijT é o tensor de difusividade turbulenta. q p .01 m a 0. 2015). 2000). A discretização espacial do domínio de modelagem foi realizada por meio de uma malha de elementos finitos. Estuário de São Vicente. representativo da região. 2015). uniforme para todo o domínio. Água vol. Malha utilizada para a discretização espacial do domínio de modelagem. Rev. Figura 2. Batimetria utilizada no domínio de modelagem. 2016 .Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 571 a partir do trabalho de Harari e Camargo (1994). 11 n. Água vol. Figura 3. Ambient. 3 Taubaté – July / Sep. 3 Taubaté – July / Sep. Figura 4. lançada no rio Cubatão. pode alterar a densidade da água e criar gradientes horizontais de pressão que contribuem para a circulação hidrodinâmica local.. representativas de verão e de inverno. As forçantes (citadas em ordem de relevância) Rev. Para o modelo de transporte de sal foram prescritas as seguintes condições de contorno: 35. 25. Para representar condições típicas de verão.875°S. A salinidade foi modelada como um constituinte ativo no escoamento. O sal.0 psu para afluxo através da fronteira aberta (contorno de mar) e 0.0 psu para vazões continentais afluentes. e de inverno. Para os demais cenários hidrodinâmicos. extraída na coordenada geográfica do modelo mais próxima da região: 46. das vazões fluviais afluentes (representativas de verão e de inverno) e do gradiente horizontal de salinidade. foram utilizadas as vazões fluviais médias de longo período (QLP) e as vazões Q7. foram utilizados como condições iniciais das simulações. Água vol. Descargas fluviais inseridas no modelo hidrodinâmico. Os cenários hidrodinâmicos reproduzidos para análise da renovação das águas consideraram a combinação dos efeitos da maré astronômica. Padrões de distribuição espacial de salinidade típicos de verão e de inverno.7139°O (Figura 1). 2012). foi considerada constante e igual a 6 m³/s (Ragnev. 2007). gerada pelo modelo global atmosférico do projeto “Reanalysis” (Kalnay et al. caracterizado como um período de estiagem. obtidos com simulações de cinco meses de duração (Roversi. foram utilizadas condições genéricas típicas. Não foram consideradas datas específicas. sendo este gerado pela mistura das águas continentais com águas provenientes da região costeira. ao ser transportado pelos processos de advecção e de difusão. Ambient. Os valores. basearam-se numa série temporal de vento a 10 metros de altura. A vazão turbinada da usina hidroelétrica Henry Borden. caracterizado como um período chuvoso. 2016 . 1996) do NCEP/NCAR “(National Centers for Environmental Prediction / National Center for Atmospheric Research)”. respectivamente.10. 11 n. 572 Fernando Roversi et al. Os dados foram extraídos dos estudos hidrológicos apresentados no “Relatório de Situação dos Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica da Baixada Santista” (SHS. 2005). O efeito do vento foi considerado apenas durante a calibração do modelo. Na Figura 4 são apresentados os valores e as posições das descargas fluviais inseridas no modelo hidrodinâmico. utilizados de forma homogênea no domínio. não foi considerado o efeito do vento na superfície. obtidas via ADCP instalado na Ilha das Palmas. medida durante duas campanhas de monitoramento ambiental. A Figura 5 mostra o período de 30 dias. isto é. Dados de calibração O modelo foi calibrado com cenários datados. Rev. 2. 2. 2011). paras os cenários de circulação hidrodinâmica representativos de verão e de inverno. 3 Taubaté – July / Sep. e iii) salinidade da água. utilizando os seguintes dados: i) séries de elevação da superfície livre. Os trinta dias simulados em cada cenário compreendem dois períodos de maré de sizígia e de quadratura que são repetidos continuamente. medidas em quatro estações maregráficas da DHN. as vazões fluviais afluentes e também o afluxo através da fronteira aberta na região costeira receberam valores de referência iguais a 100. A reprodução dos cenários hidrodinâmicos em ciclos diminuiu consideravelmente o tempo de processamento e o volume de resultados armazenados. utilizando resultados dos cenários hidrodinâmicos repetidos em ciclos. 2008). 2016 . Água vol. durante o mês de fevereiro de 2010. ii) velocidades. durante um período de 90 dias. do dia 01 ao dia 15 de maio de 2004 (FRF. Figura 5. 1998). As simulações consideraram um constituinte conservativo sendo transportado pelos processos de advecção e de difusão ao longo do domínio.4. Na ausência de efeitos meteorológicos significativos. repetido três vezes (elevações referenciadas ao Nível de Redução da DHN). pode ser considerada como uma aproximação adequada da circulação local (Harari e Camargo. a circulação de maré. isoladamente. representado pela curva de elevação do nível d’água calculada pelo modelo na Estação Conceiçãozinha. Ambient.5. realizadas nos meses de janeiro e de agosto de 2011 (SABESP. No instante inicial a água interna à região de interesse foi marcada com valor de referência igual a zero e a água fora dessa região com valor igual 100. Foi considerado um período de 90 dias de simulação.Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 573 predominam sobre o escoamento local e são responsáveis pelas condições de circulação hidrodinâmica mais frequentes. Cálculo das taxas de renovação As taxas de renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos foram calculadas por meio de simulações com o Modelo de Transporte Euleriano do SisBaHiA®. Para qualquer volume de água adicionado ao domínio também foi prescrito valor de referência igual a 100. 11 n. de forma que haja uma transição suave entre os ciclos. conforme condição apresentada na Figura 6. Cenário hidrodinâmico de 30 dias reproduzido em ciclos. incluindo resultados da calibração do modelo. assim como o transporte de sal. nas regiões mais internas do domínio. calculados ao longo das simulações. 3. incluindo principalmente as áreas alagáveis. RESULTADOS E DISCUSSÃO Nesta seção são apresentados os resultados da modelagem da circulação hidrodinâmica e da modelagem do transporte. há uma maior incerteza nos valores de Rev.1. Nota-se que o modelo apresentou uma melhor aderência com a série de nível d’água medida na Estação Maregráfica Conceiçãozinha. Análises para a renovação proporcionada pelo efeito da maré e pelo aporte fluvial. Calibração do modelo O modelo representou as principais características hidrodinâmicas da região. Figura 6. As velocidades calculadas se ajustaram à magnitude média na coluna d’água e à direção predominante das correntes registradas pelo ADCP (Figura 7). Essa suposição permitiu quantificar a renovação das águas do sistema. podem ser verificadas em Roversi (2012). Água vol. Na Figura 8 são apresentados em maior detalhe os resultados da calibração de níveis d’água. São analisadas em maior detalhe as taxas de renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos. localizada na entrada do Canal do Porto de Santos. 11 n. isoladamente. Tal resultado está relacionado com a qualidade das informações batimétricas fornecidas ao modelo. Ambient. os resultados apresentaram um ajuste menos preciso. Nas regiões mais próximas ao Canal do Porto há uma maior precisão na batimetria inserida. localizadas nas regiões mais internas do estuário. 3. 2016 . uma vez que os valores de referência. são então interpretados como porcentagem de água “nova” que adentrou a região de interesse. 574 Fernando Roversi et al. ao passo que. Nas demais estações. 3 Taubaté – July / Sep. Condição inicial utilizada nas simulações de renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos. Resultados do modelo relativamente maiores que os valores medidos indicam que as vazões fluviais afluentes a essa região podem ter sido subestimadas. apresentando diferença de até 13.0 psu. Maior diferença pôde ser verificada na região do Canal Barreiros. Na Figura 9 é ilustrada a distribuição de salinidade no instante de mínima intrusão salina (vazante) calculado pelo modelo. Figura 7. os resultados obtidos foram então confrontados com padrões espaciais de salinidade verificados em dois conjuntos de amostras disponíveis: uma realizada em janeiro de 2011. 46°19’35” W). apresentando valores próximos aos amostrados. apresentando diferença máxima de 1. durante o mês de fevereiro de 2010. 3 Taubaté – July / Sep. 11 n. Ambient.0 psu em relação às medições. Verificou se que a salinidade calculada pelo modelo foi capaz de capturar os padrões de - distribuição espacial da região. Maiores detalhes dos resultados de salinidade Rev. Água vol. mês representativo de verão. mês representativo de inverno (SABESP. Correntes calculadas pelo modelo hidrodinâmico e correntes medidas via ADCP.Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 575 profundidade prescritos. 2011). próximo à Ilha das Palmas (24°0’45” S. e outra em agosto de 2011. para o período representativo de verão. Melhores resultados do modelo foram verificados na Baía de Santos e na embocadura do Canal do Porto. Como não existem séries continuas de salinidade medidas simultaneamente às demais forçantes do modelo hidrodinâmico e ao longo de todo o período de simulação. 2016 . 46º22’’6’ W). Rev. ao longo do Canal do Porto de Santos. 2016 . Níveis d’água calculados pelo modelo hidrodinâmico e medidos nas Estações Maregráficas de Conceiçãozinha (23º58’0’’ S. Água vol. 46º20’’0’ W) e COSIPA (23º52’’4’ S. 46º18’’0’’ W). alcançados pelas simulações podem ser verificados em Roversi (2012). Ambient. 576 Fernando Roversi et al. Figura 8. 11 n. Ilha Barnabé (23º55’6’’ S. 3 Taubaté – July / Sep. enquanto que. O Canal do Porto de Santos apresenta.2. Ambient. respectivamente.2 m s-1 aproximadamente. 2016 . em todos os instantes.4 m s-1 na sizígia e até 0.Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 577 Figura 9. Durante as marés de sizígia as velocidades são mais intensas e apresentam maior variabilidade espacial. Nota-se que quase todas as áreas do domínio estão alagadas no instante de máxima preamar. as velocidades mais intensas de todo o domínio. 11 n. Os vetores indicam a direção e a intensidade do escoamento no dado instante. o nível d’água calculado neste instante está abaixo da cota definida para o terreno. isto é. Na região próxima à sua embocadura as velocidades chegam até 1. isto é. alcançando 1. Água vol.7 m s-1 na quadratura. sendo que escala de cores auxilia a visualização da intensidade (módulo da velocidade). Modelo hidrodinâmico do Sistema Estuarino de Santos Os resultados das simulações hidrodinâmicas permitiram a representação da circulação existente na região de interesse. quase todas as áreas definidas como manguezais e bancos de lama estão secas. Mínima intrusão salina (período representativo de verão). no instante mostrado o nível d’água calculado está abaixo da cota do terreno.4 m s-1. para o período de sizígia do cenário representativo de verão. 3. Rev. As regiões marcadas como “fluxo em meio poroso” correspondem às áreas secas. 3 Taubaté – July / Sep. no instante de mínima baixa-mar. a partir das velocidades médias na coluna d’água calculadas pelo modelo. Durante as marés de quadratura as velocidades dos canais principais (desconsiderando as regiões próximas às embocaduras) alcançam aproximadamente 0. Como exemplos são apresentados nas Figuras 10 e 11 os padrões de correntes em instantes de meia maré de enchente e de meia maré de vazante. A Figura 12 apresenta os valores elevação máximos e mínimos calculados pelo modelo. Ambient. Figura 10. 2016 . Padrão de correntes em instante de meia maré de vazante (sizígia). Água vol. 3 Taubaté – July / Sep. Figura 11. Rev. 578 Fernando Roversi et al. Padrão de correntes em instante de meia maré de enchente (sizígia). 11 n. para análise das taxas de renovação das águas do sistema. 2016 .3.Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 579 Figura 12. Água vol. Após 15 dias de simulação todo o sistema apresenta uma renovação total maior que 60%. 11 n. Após 30 dias todo o sistema apresenta uma renovação total maior que 95% (Figura 14). Elevação do nível da água ao longo do domínio em instantes de máxima preamar (acima) e de mínima baixa-mar (abaixo). Os resultados das simulações são apresentados na forma de mapas de isolinhas de renovação e também na forma de séries temporais para estações definidas no modelo. Os mapas mostram que a renovação ocorre mais rapidamente nas regiões próximas às embocaduras do que nas regiões que recebem diretamente os aportes fluviais (Figura 13). Taxas de renovação das Águas do Sistema Estuarino de Santos A seguir são apresentados os resultados das simulações de transporte Euleriano realizadas para os períodos representativos de verão e de inverno. apresentado Rev. semelhantes para o período representativo de inverno e para o período representativo de verão. Ambient. 3 Taubaté – July / Sep. de uma forma geral. pelos processos de advecção e de difusão. ocorreram a mistura e a troca da água existente dentro do sistema estuarino na condição inicial com água “nova”. proveniente da região costeira e das bacias hidrográficas da região. As séries temporais de renovação total mostraram-se. Ao longo das simulações. Os valores mais baixos de renovação total das águas foram verificados nas proximidades do Rio Santana. a noroeste do Canal Barreiros. 3. Esse resultado indica a predominância do efeito da maré na renovação e na troca das águas do sistema. Algumas diferenças entre as duas sazonalidades puderam ser verificadas em regiões mais internas e que sofrem maior influência das vazões fluviais afluentes. para o período representativo de inverno. cinco e quinze dias de simulação (superior. enquanto que. A Figura 15 mostra que no Canal de Piaçaguera. 580 Fernando Roversi et al. Figura 13. 11 n. são necessários cerca de 22 dias para que haja 90% de renovação das águas. Ambient. 2016 . 3 Taubaté – July / Sep. Água vol. para o período representativo de verão. meio e inferior). como por exemplo. na Figura 14. são necessários cerca de 17 dias. no Canal de Piaçaguera. Rev. Renovação das águas após um. para os períodos representativos de verão (esquerda) e de inverno (direita). Água vol. Ambient. 3 Taubaté – July / Sep. ao longo de 60 dias de simulação. Linha vermelha representa resultados filtrados. utilizando uma média móvel com período de 24 horas. Rev. 11 n. Valores apresentados em porcentagem. Séries temporais de renovação das águas (linha azul) para o período representativo de verão. 2016 . A localização dos pontos de extração dos resultados pode ser visualizada na Figura 1. Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 581 Figura 14. Linha vermelha representa resultados filtrados. ao passo que para o Largo de Santa Rita. 11 n. Séries temporais de renovação das águas (linha azul) no Canal de Piaçaguera. Após 30 dias todo o sistema apresenta uma renovação total maior que 95%. Água vol. CONCLUSÃO A aplicação da técnica de modelagem computacional mostrou-se eficaz para a análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos. A compreensão da hidrodinâmica deste ambiente complexo é fundamental para o planejamento e o gerenciamento ambiental da região. para a garantia da saúde pública e também para o aproveitamento de recursos pesqueiros. são necessários aproximadamente 15 dias. Largo de Santa Rita e Rio Santana. Rev. e. i. O conhecimento do processo de renovação inerente ao sistema permite inferir de forma mais precisa a dinâmica de constituintes presentes em suas águas. na estação Ilha das Palmas.g. As simulações mostraram que águas da Baía de Santos e da embocadura do Canal de Bertioga são mais rapidamente renovadas em relação às regiões localizadas mais a montante do estuário. região mais interior do sistema. 2016 . são necessários 20 dias. 5 dias a mais. tanto na forma de mapas quanto na forma de séries temporais para locais específicos. 582 Fernando Roversi et al.. Tal constatação se deve ao fato de que há predominância de renovação causada pelo aporte de água proveniente da região costeira.. Ambient. A abordagem utilizada permitiu quantificar a renovação em diferentes posições do sistema e em diferentes intervalos de tempo. Figura 15. de modo a subsidiar ações voltadas para o controle da poluição costeira. 4. devido ao efeito da maré. utilizando uma média móvel com período de 24 horas. 3 Taubaté – July / Sep.e. nos períodos de verão (acima) e de inverno (abaixo). Para que haja 95% de renovação das águas da Baía de Santos. CENTRO TECNOLÓGICO DE HIDRÁULICA – CTH. n.gov. v. Dissertação (Mestrado) . Programa de Controle de Poluição – Sistema Estuarino de Santos e São Vicente. Universidade de São Paulo. Água vol.cetesb. COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO – CETESB. M. Rio Claro. Disponível em: http://www. Universidade de São Paulo. J. Relatório final dos estudos de recuperação e proteção da praia de São Vicente. Disponível em: http://www.Instituto Oceanográfico. Relatório de Qualidade das Águas Superficiais no Estado de São Paulo .Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária. 2008. 2008.org/10. C.br. Acesso em: 11 set. Mapeamento de sensibilidade ambiental a derramamentos de óleo na região costeira de Bertioga – SP. bacias de evolução e berços de atracação do Porto Organizado de Santos.cetesb. F. Modelagem da dispersão de substâncias no Porto e Baía de Santos. para a COPLAT. Modelagem numérica da região costeira de Santos (SP): circulação de maré.. São Paulo. Acesso em: 11 set.CETESB. Universidade Estadual Paulista. Rio de Janeiro. 11 n. Disponível em: https://www. CENTRO TECNOLÓGICO DE HIDRÁULICA – CTH. 2008. Estado de São Paulo. Relatório das atividades da missão hidrográfica de Santos. 2001. CANTAGALLO. P. p. São Paulo. 2016 . 2009. 2009. Dissertação (Mestrado) . Lisboa. 1976.1590/S1413-77391998000200004 Rev.researchgate. S. 310 p. CHAMBEL. 2. Rio Claro. Análise crítica da utilização de modelagem matemática na avaliação da dispersão de efluentes leves no litoral da baixada santista (Estado de São Paulo). São Paulo. 3 Taubaté – July / Sep. HARARI. Estudo de impacto ambiental: dragagem de aprofundamento do canal de navegação. Rio de Janeiro. CUNHA. Catálogo de estações maregráficas brasileiras. GREGÓRIO. 2008.sp.doi. Modelagem numérica da dispersão da pluma do emissário submarino de Santos. COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO .Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 583 5. Ambient. 2015. Dissertação (Mestrado) . 1968. Tese (Doutorado em Engenharia Hidráulica) . C. 2008. R. MATEUS. 2015. 2009. Deliverable 2. 2010. 1998.Instituto Oceanográfico. FUNDAÇÃO RICARDO FRANCO – FRF.net/publication/238759899_D23. H.Instituto de Geociências e Ciências Exatas. Universidade de São Paulo. 2015. 2000.FEMAR. http://dx.sp. 2000. 135-156. Acesso em: 11 set. Dissertação (Mestrado) . Revista Brasileira de Oceanografia. Escola Politécnica.. 46. Universidade Estadual Paulista. GORDON. São Paulo.br. 2000.gov. da. M. CAMARGO. São Paulo. 2009.2009. P. REFERÊNCIAS BAPTISTELLI. FUNDAÇÃO DE ESTUDOS DO MAR . Mapeamento de sensibilidade ambiental a derramamentos de petróleo do sistema estuarino de Santos. 2008. J.Instituto de Geociências e Ciências Exatas.3: Calibration of the hydrodynamic model for the Santos Estuary. Modelagem numérica da influência das fontes de nutrientes sobre a variabilidade da biomassa fitoplanctônica no Sistema Estuarino de Santos-São Vicente. Informações sobre os municípios brasileiros – polução estimada.Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental. C. Ambient. COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO .São Vicente. R. 35-34. http://dx.. R. 3. 1997.. p. W. São Paulo. (Org. Guarujá. contingência e perdas em empresas de energia elétrica localizadas na grande São Paulo. A. 1. Disponível em: http://cidades. São Paulo. Acesso em: 06 abr. v. 2016. S. 2010. São Vicente e Praia Grande. Cubatão.. 3. 2016. 2012. F. Simulação da propagação das nove principais componentes de maré na plataforma sudeste brasileira através de modelo numérico hidrodinâmico. Estudo hidrodinâmico e de renovação das águas do sistema estuarino de Santos. ROSMAN. DEAVEN. Mapeamento de sensibilidade ao derrame de óleo dos ambientes costeiros dos municípios de São Vicente. B. Avaliação da correlação entre parâmetros de qualidade da água e socioeconômicos no complexo estuarino de Santos . et al.. W. P. 2012. ALMEIDA. P. n. Relatório Final – Fase 1. C. P. 42. C.gov. Dissertação (Mestrado) . In: ROSMAN. Boletim do Instituto Oceanográfico. Dissertação (Mestrado) .1175/1520- 0477(1996)077%3C0437:TNYRP%3E2. GANDIN.Programa de Pós- graduação em Ciência Ambiental. Bulletin of the American Meteorological Society.).CO. J. Universidade de São Paulo. Rio Claro. ed. C. RIBEIRO.SABESP.0. ROVERSI. Santos e Guarujá – SP. Uberlândia. KANAMITSU. 1994. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. ROSMAN. 584 Fernando Roversi et al. P. R. Referência técnica do SisBaHiA® . ROVERSI. 2015. Dissertação (Mestrado) . EIGER. Universidade de São Paulo. 77.. C.. RAGNEV. 238-348. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Uberlândia. 2010.doi. HARARI. C. p. F.2 PERINOTTO. 2016 . E. B. Análise das trajetórias das águas continentais afluentes ao sistema estuarino de Santos. A. C. C. 2010. J. SAMPAIO. F. P. 2011. Métodos numéricos em recursos hídricos. M.Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós- Graduação e Pesquisa de Engenharia. 2015.ibge. Rio de Janeiro. tensão. org/10. COLLINS. Estudo de potência reativa. CAMARGO. C. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. 2012. através de modelagem numérica ambiental. 11 n. Porto Alegre: ABRH. 2012.Instituto de Geociências e Ciências Exatas. Dissertação (Mestrado) .doi. HARARI. Água vol. KALNAY.1590/S0373-55241994000100003 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . 242–250. Subsídios para modelagem de sistemas estuarinos. Monitoramento da qualidade da água marinha. Santos. Rev.br. Universidade Federal do Rio de Janeiro. 2005. D. n... http://dx. ROSMAN. L. R.. 3 Taubaté – July / Sep. R. v. São Paulo. KISTLER..Programa de Pós-graduação em Ciência Ambiental. sedimentos e organismos no estuário de Santos e São Vicente e nas zonas litorâneas e adjacentes nos municípios de Bertioga. Universidade Estadual Paulista. p.org/10. 2005. n.IBGE. 2010. 1996. 21. Modelo numérico do transporte de sedimentos no canal principal do estuário de Santos. Relatório de situação dos recursos hídricos da baixada santista. Ambient. ZÜNDT. E. DAEE.) Novas metrópoles paulistas - população. 2016 . Disponível em: http://www. 305-336.gov. estruturação de rede urbana regional e metropolização. Dissertação (Mestrado) . vulnerabilidade e segregação. C. 11 n. Água vol. (Org. 2006. YASSUDA. expansão e ocupação do solo. 3 Taubaté – July / Sep. Rev. J. 2015.sp. São Paulo. 2007. São Carlos: CBH-BS.sigrh. A. Baixada santista: uso. M. 1991. p. In: CUNHA. Acesso em: 11 set. 441 p. Universidade de São Paulo.Instituto Oceanográfico. P.br. Campinas: Unicamp.Análise da renovação das águas do Sistema Estuarino de Santos … 585 SHS CONSULTORIA E PROJETOS DE ENGENHARIA S/S LTDA. 1991. ambiente. In order to overcome this failing. Keywords: environment.1879 Received: 04 Mar. Thiago Rocha da Cunha. bem como para evidenciar as verdadeiras causas da crise hídrica.net E-mail: ambi. Palavras-chave: água. ética. com sua metodologia baseada no diálogo interdisciplinar. PR. caixadothiago@gmail. fischer.ambi-agua.com RESUMO A crise hídrica afeta toda a biodiversidade e dela emergem questões éticas da relação humana com a água e seu impacto nas populações vulneráveis.com. Caroline Filla Rosaneli*. gestão. anor. Identificou-se que o pouco interesse que o meio científico tem em discutir os problemas éticos relacionados à crise hídrica faz com que não se tenha um retrato real de quem são os vulneráveis desse processo. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. we propose the introduction of environmental
[email protected]. water. The water crisis in scientific publications: environmental bioethics perspectives ABSTRACT The water crisis affects biodiversity as a whole and creates ethical issues regarding humanity’s relationship with water as well as the impact on vulnerable populations. Analisaram-se produções científicas sobre a crise da água de forma qualitativa pela análise de conteúdo. It was found that the scientific community’s reluctance to discuss the ethical problems related to the water crisis results in a failure to clearly identify those who are vulnerable in this process. Brasil Programa de Pós-graduação em Bioética * Autor correspondente: e-mail: caroline. management. Anor Sganzerla Pontifícia Universidade Católica da Paraná (PUCPR). ethic. Rev. renatabmolinari@hotmail. in order to analyze and integrate the various human or natural interests as well as to highlight the true causes of the water crisis. 2016 .This article analyzes the ethics of the scientific community’s approach to addressing the water crisis. Este artigo analisa do ponto de vista ético como o meio científico tem abordado a crise hídrica. como a ferramenta capaz de considerar e unir os diferentes interesses sejam humanos ou da natureza.mrt@gmail. vulnerabilidade. Ambiente & Água . Curitiba. Água vol.com.sganzerla@gmail. 2016.com Crise hídrica em publicações científicas: olhares da bioética ambiental doi:10.agua@gmail. Scientific literature relating to the water crisis was analyzed qualitatively based on its content. with methodology based on an interdisciplinary dialogue. vulnerability. Para superar essa realidade propõe-se a bioética ambiental. Renata Bicudo Molinari.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.4136/1980-993X www.4136/ambi-agua. 2016 Marta Luciane Fischer. Ambient. Accepted: 27 Apr.com. 2012. neste sentido. que mantinham laços de repartição e de partilha dos bens da natureza. para fins econômicos principalmente ligados a irrigação. ao direito humano e sua dignidade. por sua vez. que é necessário criar um novo modelo de ciência para o século XXI que esteja “dedicada. Se a falta de água tem representado uma ameaça à sustentabilidade da vida.Crise hídrica em publicações científicas: … 587 1. A previsão da Unesco para 2050 é que a população mundial atingirá a marca de 10 bilhões de habitantes. industrial e econômica sobre a terra. Nesse sentido. tem promovido graves mudanças na biodiversidade e no acesso à água potável. 70% dos habitantes do planeta enfrentarão deficiências no suprimento de água. 3 Taubaté – July / Sep. 2015). com sua capacidade política. além de comprometer a sustentabilidade ambiental. A chamada crise hídrica tem forçado a humanidade a repensar a sua concepção e relação com a água. a cultura da abundância foi substituída pela da escassez e com isso ampliou-se o universo dos problemas ético-morais a ela relacionados. em busca de alternativas em vista à solução do problema. o simbolismo e os rituais em relação à água expressam valores diferentes para cada comunidade. 2003). 11 n. o que representa que a história. INTRODUÇÃO Na história da humanidade a água sempre foi pensada dentro de uma cultura da abundância. o domínio imposto pela política do agronegócio. motivada pela ética e transdisciplinar. portanto. Christofidis. dentro de um modelo econômico que busca resultados imediatistas (Targa e Batista. dos economistas e Rev. Essa prática de represamento e apropriação da água pelo agronegócio. Um documento da Unesco intitulado “A ética do uso da água doce” afirma. é condição para o exercício dos outros direitos humanos” (Papa Francisco. a complexidade dessa problemática requer o diálogo entre as diferentes áreas do saber. e também problemas relacionados a má gestão pública do recurso. Ambient. culturais (ONU. 2016 . Se mantidas as atuais condições de abastecimento e distribuição de água. gratuitos e sem preço. portanto. 2007). e sua interferência sobre os recursos naturais. no entanto. Água vol. 2011). que corria e circulava em todas as direções. e um quarto da população viverá em situação de escassez crônica de água potável (Unesco. deixou de ser sinônimo de vida e passou a ser compreendida como algo impuro. o debate da crise hídrica da atualidade vai além da escassez de própria água. porque determina a sobrevivência das pessoas e. onde o Papa Francisco afirmou que “o acesso à água potável e segura é um direito humano essencial. A relação entre água e direito humano foi reforçada na encíclica “Laudato Si”. 2015. e nesse sentido os problemas éticos limitavam-se a certas regiões que não desfrutavam dessa fartura natural. Na atualidade. 2015). Castro. a exploração desregulada da natureza pelo agronegócio fez com que a água. Embora esteja intrinsecamente ligada à manutenção metabólica de todos os seres vivos (Jéquier e Constant. 2010) a relação dos humanos com a água varia de acordo com os contextos nos quais o indivíduo está inserido. pois estes eram concebidos como uma dádiva da natureza. Essa água parada. que no passado se compreendia como o movimento de um líquido vivo que fluía e que pertencia à natureza. tem vulnerabilizado os pequenos produtores rurais em sua dignidade e no direito humano à água potável. integrando o trabalho dos cientistas sociais. desse lugar a uma política de represamento da água. no meio rural. A apropriação geográfica da água por represamento também promoveu um forte impacto sobre a cultura dos pequenos produtores rurais. Do ponto vista simbólico. na medida em que a purificação e a renovação da água precisa do movimento e da circulação (Galinozi e Ribeiro. pois envolve questões éticas. Embora a falta d’água tenha despertado mais atenção principalmente por problemas causados nos grandes centros urbanos. fundamental e universal. Como este filtro resultou um número reduzido de publicações. causas. e apenas 0. MATERIAL E MÉTODOS Este estudo parte das bases conceituais propostos por Medina e Pailaquilén (2010). abordagem. Água vol. sobretudo daquelas que abordam as questões de recurso e manejo hídrico (Figura 1). (2011) este método. a homogeneidade dos valores obtidos para cada categoria definida nos parâmetros causas. Índia.1% dos registros foram relativos ao manejo da água. 6. 588 Marta Luciane Fischer et al. OneFile. 3. Temporalmente.8% abordaram temáticas como leis das águas. ferramenta que congrega as principais bases indexadoras de produção científica. é útil para as ciências do movimento humano. 11 n. responsabilidades e princípios éticos. responsabilidades. 5% discutiram a influência do ambiente. não foi restringida a data de publicação. JSTOR e Pubmed. dos filósofos morais.8% abordaram questões políticas e econômicas. aquíferos. BioOne. China. foi testada através da aplicação do teste goodness-of-fit (Teste G). tais como Scopus. Posteriormente. As categorias definidas foram: tipo de documento. Para de De-La-Torre-Ugarte- Guanilo et al. 2001). SpringelLink. Crise hídrica: publicações científicas entre 2000 e 2014 O mapeamento dos textos científicos publicados a respeito da crise hídrica entre 2000 e 2014 totalizou 2. Com base nestes pressupostos que incluem a problemática da crise hídrica como um problema transdisciplinar.7% deram destaque à países específicos como Austrália. embora ainda pouco explorado. Ambient. foi possível perceber expressivo aumento das publicações após 2007.6% aos estudos direcionados à água como recurso e suprimento. Em seguida foi realizada análise exploratória e exclusão de fontes repetidas ou não correspondentes ao tema. 2016 . utilizando-se do mesmo motor de busca foram recuperados os artigos relativos ao termo “water crisis” condicionado ao marcador “ethics”.899 registros. buscando lacunas e direcionamentos viáveis para a elucidação de temas pertinentes. Em ambas as análises se adotou o índice de confiança de 95%. 3. Para a categorização utilizou-se a técnica qualitativa de análise de conteúdo (Bardin. Medline. os quais corresponderam a 47. dessalinização. Rev. por isso. congregando os temas água potável. Para a análise do conteúdo dos artigos. ao lado dos cientistas e engenheiros” (Selborne. Scielo. rios. reuso e conservação. incluindo temas como questões de sustentabilidade. O levantamento e avaliação da literatura foram realizados em três etapas. 3. Israel e África. oferecendo capacidade de síntese e novos direcionamentos. mas acompanhar o movimento científico de um período específico. 2011). ASFA. 32.1. 3 Taubaté – July / Sep. Em um primeiro momento foram selecionadas produções científicas a respeito da crise da água publicadas entre 2000 a 2014. proposta. para estudos de revisão sistemática. como opção para não apenas juntar informações. 2. Os dados do levantamento foram tratados estatisticamente cujo perfil das curvas temporais foi comparado entre si através do teste Kolmogorov-Smirnov. subterrânea. a partir da aplicação do marcador “water crisis” no motor de busca do portal Capes Periódicos. tais como mudanças climáticas e a estiagem. reservas. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3. soluções e princípios éticos implícitos. direitos humanos e acordos internacionais.9% abordaram temas relativos ao impacto da agricultura. buscando verificar no contexto dessas produções como a bioética ambiental pode servir de instrumento para unir os interesses dos diferentes atores. global e complexo esta pesquisa analisou do ponto de vista ético como o meio científico tem abordado o tema da crise hídrica. absorção e escoamento. urbanização e poluição. irrigação. As curvas temporais das publicações sobre a crise hídrica evidenciaram pelo menos quatros proeminentes picos de produção bibliográfica. 3 Taubaté – July / Sep.Crise hídrica em publicações científicas: … 589 Figura 1. sendo as diferenças significativas (P<0. que concebe a água somente como recurso aos humanos. se constitui de questões de segurança alimentar que comprometem o bem-estar biopsicossocial dos cidadãos (Clark et al. 2016 . Distribuição temporal das publicações científicas a respeito da crise da água recuperadas no portal Capes Periódicos. Água vol. 2006. 2012). Na visão de Clark e colaboradores. A limitação de bases teóricas ou práticas de reflexão dessas abordagens. embora se busque respostas práticas ao problema apresentado. com a crítica de que ela está disponível somente àqueles que detêm mais recursos econômicos. No entanto. Para Ren et al. mais consensual e justa. ou mesmo devido ao debate promovido em âmbito mundial através de conferências. esse esforço revela uma postura antropocêntrica. sem estabelecer vínculo com os vulneráveis pelo seu uso e necessidade. sugerindo uma ciclicidade de publicações relativas à crise hídrica que podem sofrer influências de fatores como mudanças climáticas em termos globais. sobretudo pelo grande agronegócio de monocultura. dos valores e princípios que norteiam as decisões individuais. A análise dos dados mostrou que poucos são os cientistas que tem dado a devida atenção a estudos com aspectos essenciais da problemática da crise hídrica. As análises têm priorizado a água como recurso e manejo. 2008-2010 e 2014. em 2002.. além dos óbvios impactos físicos e químicos como poluição e efeito estufa (Eshel et al. Ambient. do ponto de vista desta análise. (2013). fóruns e outros meios que incentivam a criticidade da problemática. o investimento em tecnologia e em métodos de mitigação da problemática constitui outro foco de interesse na reflexão da comunidade acadêmica. 2014). 11 n. Os dados apontam também para o baixo empenho nas discussões acadêmicas sobre as reais fontes de desperdício ou super utilização do recurso. Os perfis das curvas foram comparados entre si usando o teste Kolmogorov-Smirnov. talvez se constitua um empecilho para alcançar uma solução. Essa falta de reflexão sobre a necessidade de proteger a água. o que revela o caráter paliativo e imediatista desse interesse. isto é. o olhar político e econômico sobre a água limita-se majoritariamente a tratá-la como mercadoria. é um fator preocupante.. atestados pelo teste estatístico Kolmogorov-Smirnov.05) representadas por letras distintas. Sabe-se que o aumento de demanda no sistema agropecuário. Nota: letras semelhantes representam perfis de curvas estatisticamente semelhantes e letras distintas perfis distintos. e seu acesso em quantidade suficiente para consumo humano e produção de alimentos. e principalmente institucionais na direção das ações. neste processo. Rev. está na base das causas originais da problemática em todo o mundo. Berry (2008). Propostas dos textos científicos com abordagem ética da crise hídrica. apresentaram uma variedade de posicionamentos frente à crise hídrica. As produções científicas tendem a compartilhar a percepção de que a globalização. Os textos científicos de natureza teórica (75. Singh (1992). (2012). (2014). por sua vez. Água vol.9%). (2014).2. 11 n. Galizoni e água e aspectos. Proposta Fontes Agoramoorthy (2014). As tímidas inciativas científicas com abordagem ética atribuem esta crise hídrica à globalização. o que evidencia uma reflexão mais focada nos sintomas da crise. sendo as principais causas apontadas a globalização. Discussão a respeito de Schmidt (2014). Purdy (2009). subterrânea Discussão a respeito de alternativas para o uso Clark et al. à desertificação e a perda de biodiversidade. Datta (2015). responsável pela alteração da estrutura biopsicossocial e econômica das sociedades. Yuan et al. filosóficos. (2013). Foltz (2002). Acrescenta Berry (2008) que a crise da água está conectada a um fenômeno ambiental maior e condicionada ao aquecimento global. o mercado e os interesses econômicos (Tabela 2). Tvedt (2014). atestando que a segurança da água é uma estratégia necessária para muitos países. Essa estratégia. Bogle (2015). Ética e crise hídrica As publicações que apresentaram simultaneamente os marcadores “ethics” e “water crisis” totalizaram 29 textos científicos cuja proposta mais frequente foi a discussão dos aspectos éticos envolvidos na gestão da água potável (69%) (Tabela 1). 3. Fiala (2010). se sustenta por poucos anos. Há uma evidente contradição entre o reconhecimento da água como direito humano e a apropriação deste bem natural pelo mercado. Os principais problemas identificados foram relacionados à insegurança hídrica e à agricultura. que busca medidas paliativas. (2013) analisaram a produção científica mundial até 2012 sobre a água. aspectos éticos envolvidos na (2013a). Tabela 1. Madani (2014). Ren et al. contribui tanto para a percepção quanto para a real manutenção da crise. Ahlert (2013). Reseane (2010). Ambient. Ribeiro (2011). potável Chamberlain (2008).. sendo que a somatória dos efeitos colaterais resulta em um quadro pior do que o inicial. Gill (2012). que. envolvidos no uso da água Rahimi et al. 3 Taubaté – July / Sep. Discussão de aspectos éticos Chinnasamy e Agoramoorthy (2015). 590 Marta Luciane Fischer et al. gestão do manejo da água Augusto et al. a organização produtiva da modernidade. constatando nos últimos anos. afirma Madani (2014). (2012). 2016 . Ren et al. (2011). Bakker (2003). Lima et al. Pontes (2003). à modernidade e aos interesses próprios do mercado. Yazdanpanah et al. do que nas causas (Tabela 2). A publicação de Rev. (2013b). temas como “waterrights” e “watermarkets” têm superado temas relacionados às engenharias tradicionais. ao restringir a disponibilidade e acesso segundo interesses comerciais. sustentável da água potável Discussão sobre a crise da Yazdanpanah et al. Freyfogle (1996). Peres teológicos e culturais (2008). 2 Energia 1.8 Sistema 4. por NS.8 Urbanização 9.01) P<0.05) acompanhadas pelo valor do teste e.2 Educação 3. problemas e causas presentes nos textos científicos analisados sobre a abordagem ética da crise hídrica. Água vol. Tabela 2. % (Gtest(2)=2.9(*) Teórica 75.01) Insegurança Globalização e Artigo 75. Frequência relativa das distintas variáveis relativas às categorias: fontes. Desde uma perspectiva crítica da bioética.3 Agricultura 12. 2001) e mais recentemente a Encíclica “Laudato Si ”do Papa Francisco (2015) alertam para o direito humano à água potável e a necessidade urgente de enfrentar os reais problemas para salvaguardar a “nossa casa comum”.9 (*) 14.6 * As frequências das variáveis de cada categoria foram comparadas através do G test considerando-se como hipótese nula a existência de homogeneidade.7 Teórico vulnerabilidades Tese 3.8 Industria 3.5 33. % Problemas NS % (Gtest(5)=14.3 Livro econômicos Diferenças Experimental/ Livro 3. abordagens.7 socioculturais e 16. o que atenta contra os direitos humanos (Clark et al.1 populacional Água 6.7. P<0. como a “A ética da água doce” (Selborne.8 econômico Clima 4.3 culturais e religiosos Poluição 8. as não significativas. Fonte Abordagem Causas (Gtest(3)=44.1 referenciais 3. cujos valores morais que sustentam o capitalismo de livre mercado colocam em risco Rev.. 3 Taubaté – July / Sep. sendo as análises significativas (P<0.3 hídrica modernidade Resenha Mercado.5 subterrânea Reservatórios 4. Os valores significativamente maiores estão acompanhados de asterisco. Ambient.9 23. interesses 17.4 Privatização 9. % 8. também poderão promover conflitos de proporções inimagináveis. este problema pode ser bem compreendido na tensão entre a “ética capitalista” e a “ética social” identificada por Potter (1999).7 Água Subterrânea 10 Perda de Governo 8. 2012).4 13. A privatização da água e consequente limitação de acesso à mesma.2 Experimental 10.3 Crescimento 8. 11 n. 2016 . Chamberlain (2008) afirma que a privatização da água representa um grave crime contra humanidade. além de gerar graves desigualdades individuais e coletivas.Crise hídrica em publicações científicas: … 591 documentos internacionais nos últimos anos.1 Temperatura Global 3.01) P<0. em geral. que conduzam os cidadãos a entender o seu mundo natural. Trata-se. oferta de trabalho barato ilimitado e crescimento populacional continuado” (Potter.6 Valor à natureza 13. além de desempoderar o cidadão em termos de obrigações. (2015) e Empinotti e Jacobi (2013) discutem como envolver toda a sociedade na Rev. através dos conflitos resultantes dos processos de exploração e exclusão. deixar o controle da gestão da água a cargo do governo cria dependência da população e suprime o valor individual para o recurso. e elucidam uma tradição de argumentos políticos sobre natureza a qual simplesmente não traz interesses e valores. 2016 . de uma política que coloca em risco tanto a estabilidade ecológica do planeta.05) (Gtest(5)=29. a sobrevivência da humanidade na medida em que “a busca corporativa por lucro máximo exige o crescimento econômico contínuo. P<0.01) % % % (Gtest(4)=8. como solução a gestão participativa (32%) e o balizamento das decisões nos princípios éticos da cooperação e responsabilidade (23. Frequência relativa das distintas variáveis relativas às categorias: responsabilidades.1(*) Cooperação 23. sugeriram que a prática dos comitês e consórcios são exemplos bem-sucedidos como espaços deliberativos na democracia brasileira.6 Responsabilidade 23.2 * As frequências das variáveis de cada categoria foram comparadas através do G test considerando-se como hipótese nula a existência de homogeneidade.8 28. opiniões e práticas dos membros de comitês gestores de bacias hidrográficas no Brasil. devido à degradação ambiental. portanto. Por isso. soluções e princípio ético evidente nos textos científicos a abordagem ética da crise hídrica.5(*) e tecnologia Responsabilidade individual 3. Tabela 3. 3 Taubaté – July / Sep.7 Manejo sustentável da água 17. Os textos analisados apontaram como mais relevante à responsabilidade pública na gestão e enfretamento da crise (81. Responsabilidade Soluções Princípios éticos (Gtest(2)=28. é importante considerar o papel da sociedade civil no controle social das políticas hídricas.5(*) participação da população Investimento em infraestrutura Responsabilidade Social 14. apontando que enquanto o controle de recursos naturais. o poder público deverá assumir também toda a responsabilidade de acessibilidade e proteção.3 Cultura tradicional 17. Ambient. essencialmente de valor intrínseco estiver nas mãos do governo.5%). Autores como Finkler et al. Água vol.5%) (Tabela 3).05) Transparência na gestão e Responsabilidade pública 81. A abordagem científica.2 Não Mercantilização 1.9 Diálogo 14. Para Purdy (2009). atributos. Os valores significativamente maiores estão acompanhados de asterisco. Segundo Agoramoorthy (2014).9 Justiça 17. decisões e da possibilidade de assumir riscos coletivos. é unânime entre os autores pesquisados.05) acompanhadas pelo valor do teste e as não significativas por NS. A necessidade de um novo paradigma no manejo da água. questiona consideravelmente a centralização da gestão hídrica.5.6 Proteção e Cuidado 6. quanto à estabilidade da civilização humana. sendo as análises significativas (P<0.8 Paliativas e urgentes 3.4.4. 1999). P<0. 592 Marta Luciane Fischer et al. mercados em expansão. 11 n. Abers e colaboradores (2009) que analisaram a crise hídrica sobre a perspectiva da democracia. muitas decisões públicas parecem irracionais.5(*) 32. assim como a expansão de um novo olhar para esse bem. P<0. 2010). na crise hídrica foi unanimidade nos textos científicos analisados. Ren et al. particularmente do grande agronegócio. tais como o resfriamento de equipamentos industriais.Crise hídrica em publicações científicas: … 593 tomada de decisões. para superar momentos de crises ou viabilizar a adaptação humana em ambientes historicamente hostis.. os quais eram trabalhados conjuntamente. aumentando tanto as demandas de água. 2014). A responsabilidade da agricultura. Segundo Targa e Batista (2015). a água deve ser debatida também como um problema ético. ao longo da história. seja através da produção de alimentos. a fim de assegurar a disponibilidade de água e energia para consumo humano e de animais. (2013b) e Galizoni e Ribeiro (2011) defendem a ideia de que devem ser resgatados paradigmas tradicionais envolvidos com a cultura. 2013). 2013). 11 n. erosão e assoreamento. o uso da água potável na agricultura e indústria. 2016 . como as empresas do agronegócio. quanto impactando nas atividades agronômicas do entorno. Ambient. embora os principais consumidores se interessem pela gestão dos grandes corpos d’água. na Rev. construíram sistemas de partilha quase sempre justos (Gutiérrez-Malaxechebarría. as comunidades tradicionais não podem ser negligenciadas em detrimento do público urbano. a maioria dessas pesquisas não identifica o meio rural como vulneráveis diante do impositivo mercado do agronegócio. 2015. agricultores de ampla escala. Madani (2014) reforça a existência de marginalização do setor. deve-se ater ao fato que estes são abastecidos pelas nascentes que estão sob gestão comunitária. Nesse sentido. Neste contexto. esta dificuldade ganha em complexidade. no seu uso sustentável na agricultura. o processo de alienação d’água e da terra pelo homem conduz a um controle pelo Estado. ou com dificuldade de acessibilidade das redes de distribuição. 2003).. Autores como Yazdanpanah et al. no qual a falta de incentivos. possam regular o uso ético da água. 2014. processos de gestão aparentemente desconexos estão na base dos embates pelo controle dos mananciais. Contudo. no desperdício na irrigação. o planejamento de longo prazo da gestão da água faz-se necessário. pois somente consciente dessa realidade é possível avaliar os serviços de abastecimento. pela contaminação por pesticida. principalmente para pequenos produtores que se vêm vulneráveis diante da tecnologia e subsídios fiscais direcionados para grandes empresas. pois é no meio rural que o uso e ocupação do solo causam impactos diretos sobre mananciais de abastecimento humano. acabam por incentivar a migração para centros urbanos. para agricultura e indústria. Água vol. Segundo Galizoni e Ribeiro (2011). futuramente. religião e técnicas de produção. Para Saldi e Petz (2015). o custo da extração da água subterrânea e os benefícios da irrigação quando comparados com outras utilizações da água consideradas como supérfluas. Assim. O acesso às informações qualificadas sobre a água é fundamental (Pontes. no comprometimento com as fontes de água subterrânea. A efetividade da gestão dos recursos hídricos relaciona-se com múltiplos processos do uso do solo por atividades para finalidades humana. em relação ao destino dos recursos financeiros arrecadados e que contribuirão para a compreensão de como a água pode potencializar a construção de práticas de governança que. pela perda de biodiversidade. Às famílias e as comunidades de agricultores têm sido impostos os custos e penalidades da conservação das águas – assim como restrições ao uso dos solos e florestas – sem que se aprenda com eles os princípios que. 3 Taubaté – July / Sep. principalmente. Rahimi et al. agricultores familiares ou outros agentes que utilizam a água no meio rural. As poucas abordagens científicas pioneiras na discussão de aspectos éticos na crise hídrica reivindicam que condutas e técnicas sustentáveis sejam introduzidas no setor (Chinnasamy e Agoramoorthy. além das imprevisibilidades naturais como regime de chuvas. comprometendo sua disponibilidade quali e quantitativamente (Chiodi et al.. pois abriga importantes usuários. Logo. estiagem e efeito estufa (Reseane. afim de que todos os envolvidos se comprometam e busquem conjuntamente uma estratégia de planejamento. a fim de. 2013. engenheiros. resultando em avanços significativos para a mobilização da sociedade e de organismos internacionais. pois esta reduz o poder e cria o conflito. Fiala (2010). Yazdanpanah et al. a superação da crise só ocorrerá através da redução da distância e aumento da sinergia entre cientistas. por meio da inspiração das pessoas para olhar além dos próprios interesses e desenvolver o altruísmo. Augusto et al. segurança alimentar. Augusto et al. Ambient. e sim como uma política global. na proteção da água para a saúde e saneamento. Os textos científicos analisados priorizaram como balizador das decisões éticas o Rev. intermediada pelo governo. deve-se considerar que a percepção é condicionada ao interesse próprio. à qual poderá encorajar usuários a refinar seu comportamento. A participação popular nas decisões relativas à gestão da água. para a tomada de decisões quanto a mobilização de recursos de infraestrutura e tecnologia. É importante sensibilizar a população para que sua colaboração seja percebida muito além do tempo imediato. crescimento populacional e econômico. Segundo Datta (2015) e Ahlert (2013). os governos precisam optar se irão aderir às políticas internacionais ou se irão considerar as particularidades da cultura e do clima e programar ações viáveis e sustentáveis de manejo. 2016 . e projetar soluções realistas e eficientes no presente. 2015. através da informação e sensibilização hábil em refletir sobre fatos do passado (Purdy. 3 Taubaté – July / Sep. que busca a aplicação da justiça é o ponto chave nas discussões éticas da crise hídrica. (2012) também apoiam a necessidade de um modelo de gestão intersetorial com participação da sociedade civil organizada nas concessionárias de saneamento e saúde. 2009). Passando ser a meta a construção de processos participativos para que as políticas públicas visem à construção de consensos fundamentados em argumentos sociais. de conservação. Segundo Foltz (2002). 2006). bem como tomar medidas de precaução quanto ao futuro (Jonas. que logrem aplicar técnicas apropriadas para gestão de conhecimento da realidade e relacionamento cotidiano com as populações. porém. Contudo. Para viabilizar tais ações é fundamental investir na requalificação do quadro técnico com especialistas das ciências sociais e humanas competentes em questão de ética aplicada. Para Fiala (2010) é preciso desenvolver a percepção da crise para estimular o desejo voluntário de contribuir. transparente. com o empoderamento da participação popular. Bakker (2003) ressalta que a conservação do recurso é mais efetivamente promovida através de uma ética coletivista de solidariedade. sendo necessária ação coletiva. Água vol. distribuição prioritária e valores necessários para o saneamento. científicos. que permitam encontrar alternativas reais e temporais para a crise hídrica. é defendida por Foltz (2002). 11 n. Diante da dificuldade de que as regulamentações possam interessar os consumidores em curto prazo. A construção de uma visão cooperativa. Ahlert. corpo político e administrativo. de modo a estimular esperança na ação individual e reformar a coletiva. E desta forma. tecnológicos e espirituais (Datta. Segundo o autor a ação voluntária é insuficiente. prevenir desafios com aquecimento global. criar uma nova comunidade democrática. afirma Schmidt (2014). são apontados como as alternativas de solução da crise hídrica por Ahlert (2013). (2012). propõe criar incentivos para alternativas verdes e desincentivos para atividades que causem danos ambientais. participativa e solidária através do diálogo transparente. As decisões não podem ser pensadas unicamente pelo viés da política local e momentânea. 2007). Castro. 594 Marta Luciane Fischer et al. de investimentos científicos e de inovação. (2013a) e também por Datta (2015). o próprio crescimento populacional e as ambições industriais levarão os governos em algum momento a tomar decisões mais ecológicas e coerentes com os contrastes impostos pelo clima. os meios de comunicação e a comunidade em geral. o que tornará a crise insolúvel se o interesse for estritamente racional e em curto prazo. Porém. Uma gestão colaborativa. Peres (2008) e Foltz (2002). pois não é possível alguém cuidar daquilo que não conhece. especialmente os vulneráveis precisam estar envolvidos no planejamento e na distribuição da água. 3 Taubaté – July / Sep. das questões morais e ambientais (Yazdanpanah et al. beneficência. Rev.Crise hídrica em publicações científicas: … 595 princípio da responsabilidade. Princípio do bem comum. 2013b). Princípio da igualdade humana. A mudança de uma visão antropocêntrica para uma percepção ecocêntrica é apontada como fundamental por autores como Reseane (2010). e não pela comodidade. a crise hídrica vem sendo pensada como um problema de ordem técnica e não ética.. (2013a). Princípio da participação. Embora a percepção ética possa variar entre indivíduos. estabeleceu-se uma crise entre os interesses do capitalismo e as necessidades homeostáticas do ambiente. e do desenvolvimento tecnológico. caso não seja administrada adequadamente. de modo que o mesmo possa sentir-se pertencente e corresponsável à vida na biosfera através da aplicação de seis princípios éticos: Princípio da dignidade humana. deve ser intermediado por normatizações políticas que protejam as pessoas de abusos legais. pode comprometer a dignidade e o potencial humano. reduzindo a questão à esfera do conhecimento tecnocientífico. Partindo-se da premissa que a gestão da água envolve pressupostos culturais de relação de poder. gerador de desigualdades (Peres. 2011). acrescido ao princípio da cooperação. e para uma mudança no papel do homem na preservação do planeta. Água vol. e Princípio da economia. relacionado com a impossibilidade de existir vida sem água. que visa o respeito pela criação e precaução no uso prudente. 1992). desse modo. e preservar sem desenvolver o sentido da preservação. sociedades e países. Justamente. pois a natureza não pode mais ser concebida como um elemento separado da sociedade. pois. a visão mecanicista. O acesso a água é um direito humano (Clark et al. Ahlert (2013). abrangendo a concepção de que a concessão deve beneficiar a todos. Princípio da solidariedade. distanciando-a. a administração integrada pode ser vista como consequência direta. não maleficência e justiça. é necessário estimular uma ética de conhecimentos compartilhados e dialogados entre os diferentes atores sociais. as normas morais na gestão do recurso. Ambient. sociais. 2012) e por isso. fazendo uso da teoria da ação comunicativa de Habermas (1989). destaca que para viabilizar o direito humano ao acesso à água potável. Tvedt (2014) e Yazdanpanah et al. Para Selborne (2001) a administração hídrica deve convergir para um equilíbrio ético do uso da água. procurou assegurar uma partilha mínima que garantisse a sobrevivência (Galizoni e Ribeiro. consequência das Guerras Mundiais.. geográficos. Pontes (2003) ressalta que do ponto de vista da ética aplicada deve-se estimular uma reflexão quanto à relação estabelecida entre prestadores de serviços e população. Durante milênios da evolução humana a responsabilidade moral diante da natureza assegurava que a água fosse valorizada pelo seu papel biológico e ecológico. levando à privatização dos serviços que asseguram acesso ao recurso nos momentos de diminuição da demanda (Singh. afastou os valores éticos e morais da gestão dos recursos naturais. sociais e políticos. 2016 . 2008). Com isto. pois a partir do momento que se tem a consciência da igualdade entre as pessoas na necessidade da água. desde as primeiras culturas humanas.. econômicos. Desde então. a qual deve ser promovida e intermediada pelo Estado. 11 n. a proteção da água demanda a compreensão dos aspectos ambientais. A restrição de acesso viola claramente os princípios éticos do respeito. como um bem de todos. o uso irresponsável individual. da política. ela também revela um modo de interação com a natureza. faz com que estes resultados sejam quase que imperceptíveis. trará implicações talvez irreversíveis. entende-se que a bioética ambiental representa um instrumento de promoção de diálogo e de reflexão da sociedade. esse entendimento não sido suficiente para ampliar o grau de consciência quanto ao uso e do desperdício. Segundo a reflexão de Targa e Batista (2015). 4. Água vol. pois “não há duas crises separadas: uma ambiental e outra social. 2007). produção e disponibilidade de alimentos nas últimas duas décadas. para que seja possível avançar em busca de uma solução consensual e justa para este problema complexo e global. tais como honestidade. a complexidade e a amplitude que envolve a questão. da sociedade. Browning-Aiken et al. A busca desse entendimento permitirá orientar as decisões que visem o bem-estar de todos os seres vivos Rev. 3 Taubaté – July / Sep. impossibilita a identificação dos grupos vulneráveis. não contribuam para a solução do problema. sua produção e seu consumo. que nesta situação específica se materializa na questão da crise hídrica. poluição ou fome. 2016 . Nesse sentido. 2015). mas que pode se manifestar em tantas outras situações como clima. menos esforços serão necessários com políticas públicas e com normatizações para evitar a exploração oportunista. 11 n. Embora diferentes segmentos sociais tenham se mobilizado em buscar saídas para a crise hídrica. onde se utiliza grande parte do recurso hídrico. erosão e esgotamento do solo. esgoto. dos poderes públicos. provenientes das ciências. com a consequente sedimentação dos rios e degradação das fontes de água subterrâneas. éticos e políticos (Datta. embora louváveis. pois é necessário de fato uma mudança paradigmática que balize a formação do cidadão global. com o desmatamento das florestas. 2014. apesar das melhorias que ocorreram no abastecimento de água. O Papa Francisco ao criticar a mercantilização da água em sua Encíclica “Laudato Si” afirma que deve ser feito um esforço para conscientizar a humanidade da necessidade de mudar o seu estilo de vida. Esta estratégia de equalizar os diálogos fará com que se eliminem as divergências entre as demandas do homem com as demandas da natureza. verdade e lealdade. e um direito humano. quanto mais às decisões forem balizadas por valores morais frutos da reflexão coletiva. CONCLUSÃO Os dados do presente estudo ilustram que o limitado interesse do meio científico em discutir aspectos éticos relacionados com a crise hídrica. como também os próprios vulneráveis ou pacientes morais. Embora a sociedade tenha o entendimento de que a água é um recurso finito e que a sua falta compromete a continuidade da vida humana e do planeta. com seus saberes solidamente consolidados. pois têm ocorrido em detrimento da abertura de novas áreas. Castro. que viabiliza questionar os princípios e valores praticados no atual modelo de desenvolvimento. que envolvem a cadeia produtiva agrícola e pecuária no Brasil. na medida em que a água além de ser um bem comum. coletivo e da gestão do meio. e de responsabilizar as políticas públicas e as grandes corporações pelos novos desafios mundiais. 2015. energia. Neste contexto é de fundamental importância a identificação dos agentes e pacientes morais e as vulnerabilidades relacionadas à crise hídrica. mesmo em um segmento para o qual é atribuída grande responsabilidade na geração e na mitigação do problema. A essência inter e transdisciplinar da bioética torna a capaz de reunir em torno do mesmo debate tanto aqueles que assumem o papel de agentes morais. mas uma única e complexa crise socioambiental” (Papa Francisco.. de modo que iniciativas pontuais ou individuais. Neste sentido. para produzir e manter as relações comerciais e industriais. Ambient. 596 Marta Luciane Fischer et al. e práticas corruptas que prejudicam o bem-estar dos cidadãos e da natureza. como no meio rural. http://dx. Avaliando o papel da aprendizagem socioecológica em governança participativa: construindo resiliência em seis comitês de bacias hidrográficas brasileiras. ano 3. 8. E. 12. 7. 30. 10. p. Troubled Waters: religion.doi.v30i0. 151-165. 2014.. BROWNING-AIKEN. Liquid Assets. SILVA. J.1511-1522. J. BERRY. E. A.33988 CASTRO.2175-5841. p. BARDIN. G. 3 Taubaté – July / Sep. KECK. and the global water crisis.doi. 97-118. p. 32.1590/S1414-753X2009000100009 AGORAMOORTHY. GURGEL.1162 Rev. v. CAMARA-NETO.org/10.. A. UEZU. Groundwater storage and depletion trends in tamilnadu state. B. N. Water Resources Management. 17-21. 2008.org/10.. 6. ano 11. G.Crise hídrica em publicações científicas: … 597 desta e das futuras gerações. A. 2003.2013v11n32p1571 AUGUSTO.doi.org/10. 2015. G. Just Water: theology. 3. AGORAMOORTHY.doi. 28. 2009.1007/s11269-014-0575-5 AHLERT.. v. n. p. M.. 1571-1588. p. v. I. K. R. http://dx.doi. v. SARCINELLE.. http://dx. G.. ethics. S. p. 240p.. 2014. M.org/10. Yearbook of the association of pacific coast geographers. A. Ambiente & Sociedade. G. L. n. 6. 2015. n. http://dx. ano 6. n. Ambiente & Sociedade. 2007. M. p. D. Ciência e Saúde Coletiva. N. n. v. 2013. F. Washington: Rowman & Littlefield Publishers. Alternatives. v. http://dx. 2. 2. http://dx.5752/P. 2139-2152. F. v. Análise do conteúdo. http://dx. Gestão dos recursos hídricos na área do Sistema Produtor de Água Cantareira: um olhar para o contexto rural. ethics. 379-381. R. P.doi. http://dx.doi. David Groenfeldt: Water ethics: A values approach to solving the water crisis. FERNANDES NETO. 29.org/10. 70.org/10. 2011. 59-71. 1. n. FORMIGA-JOHNSSON. Horizonte.Paraná. International journal of public theology..4136/ambi- agua. BOGLE. et al. L. Inclusão. p.doi. Water Resources Management. 29. L. 14-27.org/10. 11 n. E. Watergovernance in thetwentieth-firstcentury. O. REFERÊNCIAS ABERS. K.1590/S1413- 81232012000600015 BAKKER. 1481-1483. Ambient. p.5380/dma. M. 2008. 5. Revista Ambiente & Água. p. deliberação e controle: três dimensões democracia nos comitês e consórcios de bacias hidrográficas no Brasil. F. S. et al. and the global water crisis. 2012. n. 2016 . p.1590/S1414-753X2007000200007 CHAMBERLAIN. 115-132. 280 p. AGRADECIMENTOS Ao Programa de Pós-Graduação em Bioética da PUCPR. O contexto global e nacional frente aos desafios do acesso adequado à água para consumo humano. R. São Paulo: Edições 70. C. 176. Desenvolvimento e Meio Ambiente. 2013.org/10. Ação comunicativa e ética no acesso e uso sustentável da água: a experiência do saneamento rural de Marechal Cândido Rondon . CHINNASAMY. 9.1007/s11269-015-0932-z CHIODI. M. Beyond the water crisis? Moving water and people away from the margins. n. H. n. Água vol. C. v. doi. R.org/10. v. p. GUTIÉRREZ-MALAXECHEBARRÍA.. Land. M. organizações ambientais e agências internacionais de desenvolvimento. CLARK. JÉQUIER. ano 33.12659%2FMSM. 51-68. RIBEIRO. http://dx. 2003. 13. Ethics & The environment. v. A. 371-382. accessibility and sustainability in developing countries. et al. n.1073/pnas.2009.org/10.1590/S1414-753X2011000100005 GILL. JACOBI. 33. n. M. F.. 2012. 3 Taubaté – July / Sep. Novas práticas de governança da água? O uso da pegada hídrica e a transformação das relações entre o setor privado. 64. P. M.v33i0.doi. political.. 15. greenhouse gas. Cuadernos de Desarrollo Rural. Formal and informal irrigation in the Andean Countries. 18. 11 n. irrigation water. Bahia Análise & Dados. 105-117. Desenvolvimento e Meio Ambiente.1144/SP419. n. PNAS.. http://dx. http://dx.5380/dma. ano 4.. p. 23-36. M. 240p. p. D. p. http://dx.v27i0. n. S. p. Nero's fiddle: On hope. 27- 51. MENDES. A. E. 357-380. TAKAHASHI. Environmental Law. 33-49. 1996. 26. http://dx. 1989. Ambiente & Sociedade. R. 45. 111. 115-23. p. Desenvolvimento e Meio Ambiente. segurança alimentar e sustentabilidade ambiental. BORTOLIN.org/10.1590/S0080-62342011000500033 EMPINOTTI. V. n. FADUS. ano 7.1 DE-LA-TORRE-UGARTE-GUANILO.CRD11-74.5380/dma.1023/A:1021268621490 FREYFOGLE. Água.org/10. Revista da Escola de Enfermagem USP. A. et al.36413 FOLTZ. G. http://dx. S. R. 2010. F. 14. 2015. Ethics to protect groundwater from depletion in India. eggs.27928 ESHEL. Geological Society. 75-99. P. PINEDP..1402183111 FIALA. Consciência moral e agir comunicativo. M. L. Water as an essential nutrient: the physiological basis of hydration. and the ecological crisis. and reactive nitrogen burdens of meat. C. C. ética. R.doi. 2002. v. http://dx.11. FINKLER. 2010.1038/ejcn.org/10. Journal of Agricultural and Environmental Ethics. and dairy production in the United States.. v.doi. p. 1260-1266.doi. 2013. v. J.org/10. 74. 2014. v.. 2011. v.doi. A. 1. http://dx. BERTOLOZZI. 15. A. p. Rio de Janeiro: Tempo Brasileiro. Slow-sand water filter: design. v. implementation. Iran’s water crisis: cultural.doi. F. CHRISTOFIDIS. L. et al. 2016 . 11996-12001.fiac HABERMAS.doi. Medical Science Monitor. 598 Marta Luciane Fischer et al.. Bem comum e normas costumeiras: a ética das águas em comunidades rurais de Minas Gerais. 2012. T. Global crises and the crisis of global leadership. An Overview. M. n. 2011.org/10.. P. . esp. 5.11144/Javeriana. p. E. T.org/10. Ambient.. N.org/10. R. C. CONSTANT. http://dx. v. A. European Journal of clinical nutrition. 77-94. despair. p.doi.doi. Water rights and the common wealth. T. A. 419. E. Revisão sistemática: noções gerais. GALIZONI. v.883200 DATTA. 27. http://dx. v.org/10.111 Rev.. p. and ethical dimensions. v. 2014. p. Cambridge: Cambridge University Press. 2015. MAKOV. Cobrança pelo uso da água no Brasil: uma revisão metodológica. 299p. SHEPON. Água vol. 11 n. v... 119. P. 2010.1979-1992. p. v. http://dx. PAPA FRANCISCO. 66. PUC-RJ. M. Water Resources Management. An informetric profile of water resources management literatures. Tese (Doutorado em Saúde Pública) – Escola Nacional de Saúde Pública. p. p. n.1007/s13412-014-0182-z MEDINA. J. 1-7. 72. 1-8. C.doi.doi. L. n. 105f.. E. Original Research. C. U. 123-144.org/10. A. A. PAILAQUILÉN. n. Water management in Iran: what is causing the looming crisis? Journal of environmental studies and sciences. ABBASPOUR. n. A. The politics of nature: climate change.org. 315-328. Water management and the procedural turn: norms and transitions in Alberta.pdf. p. R. A. n. Revista Latino-Americana de Enfermagem. http://dx. R. Fragmented ethics and "bridge bioethics”. 141p. 2013. WU. 2016. H. 2012. 28.org/10. v. p. ano 1. http://dx.doi. K.org/10. Iran. C. 2014. A institucionalização das práticas de responsabilidade social: um estudo da companhia de água e esgoto do Ceará. A.org/10. M. H. environmental law. 1122-1361. T. p. A. SCHMIDT. 75. 109. J. Contextus . S..Using combined AHP–genetic algorithm in artificial groundwater recharge site selection of Gareh Bygone Plain. N. Loyola. Água vol. SALDI. S. A revisão sistemática e a sua relação com a prática baseada na evidência em saúde. C. 79-95. J. PERES. M. Hastings Center Report.org/10. Desigualdad hídrica al sur de la cordillera de los Andes en Mendoza (Argentina) a principios del siglo XXI. v. O princípio responsabilidade: ensaio de uma ética para a civilização tecnológica.doi. et al.doi. p. M. Cuadernos de Desarrollo Rural. 4. Water resources management. POTTER. R. 2008.1007/s11269-014-0544-z Rev. 3 Taubaté – July / Sep.Revista Contemporânea de Economia e Gestão. 2010. 354 p.1007/s12665-014-3109-9 REN. Rio de Janeiro. ano 6. Espacio Abierto Cuaderno Venezolano. J.. Rio de Janeiro. 2015. 2009. v. J. Ética da proteção aplicada ao estudo de implicações morais no acesso desigual à água potável. 2003. L. and democracy. I. Ambient. 29. 9. 2011. 2003. L. Ed. ano 17. Fundação Oswaldo Cruz..ONU.. tierras extrañas. Environmental Earth Sciences. Yale Law Journal. 2006. v. RAHIMI. CABRAL. v. M. Aguas ajenas. p.1007/s11269-013-0435-8 RESEANE. 1999. http://dx. Laudato Si – Louvado sejas: sobre o cuidado da casa comum. E. et al.br/rio20/agua.org/10. São Paulo: Editora Paulus. 13. Los bienes comunes: sentidos procudcios sobre el agua em el Valle de Quibor na Venezuela. 1127-1141. 2014. 4679-4696.doi. http://dx. B. The theological responses to the socio-economic activities that undermine water as a resource.onu. V.2307/3528538 PURDY. 4. 38-40. MADANI. v. n. Disponível em: http://www. http://dx. PESSOA.. p. 2014. T. p. ROODPOSHTI. 2016 . PONTES. LYU. Acesso em: 03 mar. X.1590/S0104-11692010000400023 ORGANIZAÇÃO DAS NAÕES UNIDAS . 2015. O futuro que queremos. 27. LIMA.Crise hídrica em publicações científicas: … 599 JONAS. 4. PETZ. 18. Rio de Janeiro: Contraponto. Urbe água e vida. 2001.org/10.unesco.. D. ZAMANI..pdf. BATISTA. 11 n. B. Revista Ambiente & Água. YUAN. H.UNESCO. 2016 . P. 15. ano 2. Progress in Development Studies.org/images/0023/002318/231823E. 6. et al. Development and Sustainability.org/10. B. 2015. et al. A journey in the future of water. Nature and cosmic integrity: a search in hindu geographical thought.. n. 2015. p. M. p. Water for a sustainable world. D.doi. 2014. Disponível em: http://unesdoc. 2013b. 2016. http://dx. Environment. Multiscaling analysis of monthly runoff series using Improved MF-DFA.1007/s11269-014-0715-y Rev. Benefits and legacy of the water crisis in Brazil. n. M. T.4136/ambi-agua. ano 3. v.1007/s10668-013-9452-2 YAZDANPANAH. 3891-3903.doi. Paris. 1605-1621. p. 12. 10.. S. Water management from tradition to second modernity: an analysis of the water crisis in Iran. Water Resources Management. H. 13. TIAN. et al. 26.1629 TVEDT. 1992. 3 Taubaté – July / Sep. G. SELBORNE. Acesso em: 3 mar. Água vol. The Geo Journal. n. A ética do uso da água doce: um levantamento. M. G.139-147. 2014....doi. 600 Marta Luciane Fischer et al.org/10. THOMPSON. London: IB Tauris. 28. http://dx. UNITED NATIONS EDUCATIONAL. L. 2. A new enemy at the gate: Tackling Iran’s water super-crisis by way of a transition from government to governance. SCIENTIFIC AND CULTURAL ORGANIZATION . n. HAYATI. YAZDANPANAH. R. 177-194. v.org/10. T. 262p. v. 80p. http://dx. p. v. X. 2013a. HAYATI. http://dx. SINGH. Brasília: Unesco. JI.1007/BF00241208 TARGA. Ambient.doi. M. SP.4136/1980-993X www. 2016 . A concentração de nitrogênio na biomassa não foi influenciada por nenhum dos fatores avaliados. increasing the productivity from 3. Água vol. producing between 1. j. 2016. avaliações de produção e concentração de nitrogênio e fósforo na biomassa coletada semanalmente em cada uma das 36 subdivisões do sistema.es.br RESUMO O presente trabalho teve como objetivo mensurar a influência do fornecimento artificial de CO2 e da variação da radiação fotossinteticamente ativa na biomassa algal em um fotobiorreator laminar. productive and energetic efficiencies were determined by estimating biomass production. Jesús Fernández Gonzá
[email protected]%.net E-mail: ambi. Additionally.com Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal produzida em fotobiorreator laminar doi:10.ambi-agua. microalgas. Effect of carbon dioxide and sunlight on algae biomass produced in laminar photobioreactor ABSTRACT This work measured the influence of CO2 supply and photosynthetically active radiation on microalgae production in the laminar photobioreactor.com. variando de 0. porém o fósforo sofreu influência de ambos os fatores.4136/ambi-agua.42 e 2. MG. Ambient. the production and concentration of nitrogen and phosphorus in the biomass collected from each of the 36 subdivisions of the system was analyzed weekly. Palavras chave: Chlorella. eficiência energética.0%. The nitrogen concentration in the Rev. por meio de cálculos baseados na produtividade. andre. incrementando a produtividade de 3. Accepted: 14 May 2016 Tiago Borges Ferreira1*. España Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos 3 Universidade de Uberaba (UNIUBE).agua@gmail. As eficiências produtiva e energética tiveram as mesmas influências. A radiação fotossinteticamente ativa manteve estreita relação com a produção de biomassa. Utilizou-se para tanto.9 to 27. 3 Taubaté – July / Sep.42 and 2.34%.28 g m-2 d-1. com variação de até 60. se determinou. Brasil Departamento de Hidráulica e Saneamento 2 Universidad Politécnica de Madrid (UPM)
[email protected] g mol-1 e 2. Além disso.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. The photosynthetically active radiation was related to the production of biomass.5%.9 a 27. André Luís Teixeira Fernandes3 1 Universidade de São Paulo (USP). produzindo entre 1. In order to accomplish this. respectivamente.1877 Received: 01 Mar.28 g m-2 d-1. which varied up to 60. Ambiente & Água . Uberaba. Madrid.12 a 3.28 a 0.5%. 11 n. São Carlos. O fornecimento artificial de CO2 influenciou a produção de biomassa. Brasil * Autor correspondente: e-mail: tiago_bferreira@hotmail. The artificial CO2 supply affected biomass production. os intervalos de eficiências produtiva e energética. sua primeira utilização pelos seres humanos foi somente há 2000 anos. 2009. Soares et al. porém com elevado potencial produtivo e grande capacidade de mitigação de produções industriais de CO2. Priyadarshani e Rath. formando uma câmara vazia em seu interior. The productive and energetic efficiencies had similar influence. 2009. sendo nutrido por uma corrente fechada de meio de cultivo. quando empregado na alimentação animal ou fertilização de solo. 2010.12 to 3. além de possuir colheita com elevada concentração de matéria seca. não compete com a agricultura tradicional. óleos essenciais. Cultivadas inicialmente somente em reatores abertos. 2011). 2009. the phosphorus was influenced by both factors. vitaminas. Partindo destes preceitos. avaliando a produtividade. Keywords: Chlorella.. fechados e híbridos. 2009. energetic efficiency. biomass was not influenced by any of the evaluated factors. subdivididos em dois grandes grupos. ou nutricional. nevertheless.. 3 Taubaté – July / Sep. Chen et al. Sua composição permite a extração de ampla gama de produtos. Por estas limitações. Borghetti. esse trabalho teve como objetivo verificar a influência do fornecimento artificial de CO2 e da variação da radiação fotossinteticamente ativa (RFA) na biomassa algal produzida no PBRL.28 to 0. e seu exterior permanece em contato direto com o ar atmosférico. Linares et al. assim como atender alguma especificidade do fim que será empregada a produção. na qual se introduz o fornecimento artificial de CO2. 2012). estimulou-se o desenvolvimento dos modernos sistemas. incluindo fármacos. para aplicação na produção de biocombustíveis. eficiência energética e conteúdo de Nitrogênio e Fósforo... 2016 . O sistema em questão é um híbrido. o cultivo de microalgas tem ganhado destaque. alcançavam baixas produções e não se possibilitava o controle das condições de cultivo. 2010). Água vol. Ambient. cosméticos. ranging from 0. Atualmente. patenteado pela Universidade Politécnica de Madri como fotobiorreator laminar (do inglês-PBRL) sob o n° EP2568038 A1 (Fernández.. por ser geralmente cultivada em fotobiorreatores. respectively. os quais são destinados principalmente para a produção de alimentos. principalmente por apresentar diversas vantagens econômicas e ambientais frente a outros cultivos. 2011). Mata et al. O modelo é constituído de duas placas de geotêxtil verticais. 2009. microalgae. pode-se cultivar em diversos climas e condições hídricas.44 g mol-1 and from 2. 2011). 602 Tiago Borges Ferreira et al.. 11 n. como pode ser o caso da composição lipídica. utilizando áreas não agricultáveis (Chen et al. Porém. quando a espécie Nostoc sp. alguns parâmetros de controle do cultivo se tornam fatores determinantes para esse avanço.. ponto crítico para alguns autores (Mata et al.. dentre as quais se destacam: potencial para produzir mais biocombustível que qualquer outra fonte oleaginosa (Chen et al. que garantiram maior controle do cultivo e a intensificação da produção..34%. 2009). minerais. Assim como o desenvolvimento de novas configurações. proteína e substâncias bioativas. Rev. rações animais e biofertilizantes (Benemann. 2012). 1. Soares et al. além de utilizar dióxido de carbono (CO2) de diversas fontes (Chen et al. foi utilizada como alimento na China (Priyadarshani e Rath. sendo que a disponibilidade de fonte inorgânica de carbono e intensidade da radiação recebida se mostram como alguns dos principais (Borghetti. 2012). que em conjunto são responsáveis pela presença de oxigênio na atmosfera. O PBRL pode ser considerado um sistema recente e pouco popularizado. 2006. INTRODUÇÃO As microalgas são consideradas como a origem dos fitoplanctons marinhos e dos vegetais superiores. O desenvolvimento de novas configurações de fotobiorreatores tem por objetivo a maximização da produção de biomassa. com análises de nitrogênio orgânico e amoniacal pelo método Kjeldhal. justificando assim a divisão da superfície do painel em três faixas (superior. 3 Taubaté – July / Sep. A instalação utilizada foi a estufa de cultivo de microalgas. temperatura e concentração de CO2.5). magnésio (0. sendo que estes haviam sido inoculados inicialmente com espécies dos gêneros Chlorella e Scenedesmus. com composição aproximada de 80 e 20%. Rev.Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal … 603 2. fornecimento de CO2 e RFA). Ambient.38% (v/v) de CO2 no interior da câmara formada entre os dois painéis.3 e 166 mg L-1 de nitrogênio. . ferro (0.009) e zinco (0. respectivamente.033% volume/volume – v/v).068).1. fósforo por método colorimétrico de vanadato-molibdato e potássio por fotometria de chama (APHA et al. os quais foram estratificados segundo critérios específicos a cada parâmetro analisado. interrompeu-se o abastecimento de um dos módulos. 2012). 11 n.036). com intervalos semanais durante as quatro semanas de estudo. no momento do experimento. 2. Espanha. Desenho experimental A pesquisa foi realizada em dois módulos centrais do PBRL. inferior). fósforo e potássio. A coleta e o tratamento da biomassa algal foram realizados manualmente. Para definir os períodos fotoquímicos (luminoso) e químicos (escuro) em todos os índices (temperatura.2. molibdénio (0. Madri.025 mg L-1). 87.RFA: por haver diferença na intensidade da radiação solar recebida segundo altura e orientação. Água vol.CO2: para avaliar a influência do seu fornecimento. 2016 . consequentemente. 2.. respectivamente. integrado ao Departamento de Produção Vegetal: Botânica e Proteção Vegetal da Escola Técnica Superior de Engenheiros Agrônomos da Universidade Politécnica de Madrid (UPM). Dados ambientais A estufa de cultivo possuía sistemas automatizados de mensuração da radiação fotossinteticamente ativa (RFA) solar. A solução nutritiva foi submetida a monitoramento de macronutrientes duas vezes por semana. 2011). A produtividade foi avaliada em produções de biomassa algal em matéria seca por unidade de área do fotobiorreator e dia (g m-2 d-1). mantendo-o sem adição artificial de CO2. 2. sendo três em cada orientação (oeste e leste). além de boro (0. Meio de cultivo A solução nutritiva possuía valores de pH iguais a 6. além de manter o outro módulo com fornecimento artificial médio de 0. mediana. a mensuração dos valores de RFA foi realizada a partir dos dados dos sensores instalados em suportes independentes. exposto somente a concentração atmosférica (0. Jesús Fernández sob a tutela da UPM (Fernández. Os fotobiorreatores já se encontravam em funcionamento no início do experimento. foram realizadas três subdivisões por faixa. CO2 e RFA: . onde se encontra instalado o fotobiorreator laminar (PBRL) de cultura mista (gêneros Chlorella e Scenedesmus) patenteado pelo pesquisador Dr. perfazendo um total de nove blocos por superfície e. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido nas instalações do Grupo de Agroenergética. com funcionamento contínuo durante as 24 horas do dia.25).3. foi adotado o valor de RFA de 15 µmol m-2 s-1. Para melhorar o tratamento estatístico. 18 por painel (Figura 1).5 e composição química de 200. cobre (0. paralelos ao PBRL. nitrogênio nítrico por redução prévia a nitrogênio amoniacal com liga de Devarda seguido do método Kjeldhal. Os valores médios de radiação fotossinteticamente ativa (RFA) variaram entre 92. a energia proporcionada por cada mol de fótons no intervalo de radiação visível e aproveitável na reação fotossintética (400 a 700 nm) é de 40.05) e gráfica.5 kcal.200 kcal kg-1. em cultivos puros em soluções aquosas. pois. segundo Chen et al. Esquema representativo do desenho experimental. Água vol. Essa faixa de temperatura atende à temperatura tida como ideal para cultivos nestas condições.9 - Rev.8 . As eficiências produtivas e energéticas da atividade fotossintética das microalgas foram calculadas segundo as seguintes equações: -1 Produtividade (g m-2 d-1 ) Eficiência produtiva (g mol )= [ ] Energia recebida (mol m-2 d-1 ) Eficiência produtiva (g mol-1 )×4.1. permanecendo entre 21. Como é sabido. 55. 3. em sua maioria. sendo que para determinação da eficiência energética do consórcio microalgal foi utilizado o valor médio. pois.72 e 26. Não houve grandes variações da temperatura da solução nutritiva. Figura 1. Segundo análises realizadas pelo Grupo de Agroenergética da UPM. o PBRL se trata de um sistema recente e pouco relatado cientificamente. Vale ressaltar que o trabalho teve discussões baseadas.45°C na fase fotoquímica. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3. as espécies mais comuns de algas se desenvolvem entre 16 e 27°C. como citado anteriormente. 604 Tiago Borges Ferreira et al.70.2 (kcal g-1 ) Eficiência energética (%)= [ ] ×100 55. Dados de condições ambientais O monitoramento das temperaturas do ambiente e do reservatório de solução nutritiva foi realizado para garantir a manutenção das condições ambientais durante o período experimental.65 kcal mol-1. 2016 . 11 n. (2009).65 kcal mol-1 O processamento dos dados foi realizado por meio de análises estatística (ANOVA - análise de variância para p<0. Ambient. a biomassa algal produzida nas condições descritas possui cerca de 4. 3 Taubaté – July / Sep. que proporcionaram as condições necessárias ao desenvolvimento microalgal. As análises de Nitrogênio orgânico e Fósforo total em biomassa seca foram realizadas pelo método Kjeldahl em biomassa finamente triturada e colorimétrico vanadato-molibdato nas cinzas da biomassa produzida. 72 Mediana 92.82 2.909 13.4 µmol m-2 s-1 para orientação oeste e leste.87 1.03 0.00466944 0.24 1.7661 AC 0.17 0.0370361 0.40 1.000 C: Orientação 0.91 2.5892 Resíduos 18.81 Mediana 147.17 139.33 1.71 1. evidenciando a influência do fornecimento artificial de CO2 na produtividade.83 1.85 Inferior 70. para o qual se registrou 0.0003 B: Altura 10. a orientação e a presença de CO2 (Tabela 1).43 1.073675 0.91 Superior 173. em média.53 0.51 Mediana 130.39 1.03 1.96 1.55 1.87 191.92 121.0864222 2 0. Tabela 1.43 Superior 176.65 Inferior 103.46 1.73 1.55 1.81 1.1 – 191. Produtividade expressa em matéria seca (g m-2 d-1) referente ao fornecimento de CO2. Em relação ao fornecimento de CO2.85 2° 24.67 1.93 137.73 1.93 1.83 118.27 0. 3 Taubaté – July / Sep.39 0.14 101.42 1. Fonte Soma dos quadrados Gl Quadrado Médio Razão-F Valor-P Efeitos Principais A: Fornecimento de CO2 1. Com incremento de CO2 Sem incremento de CO2 Temperatura média RFA (µmol m-2 s-1) Semana Altura (g m-2 d-1) (g m-2 d-1) do meio cultivo(°C) Leste Oeste Leste Oeste Leste Oeste Superior 136.2.7329 ABC 0.38 1. segundo a altura.10 122.38% (v/v).88 Média 24.38 1.00 141.57 0.67 2.52 1.49 122.49 1.45 1. Rev.32 1.89 1. 2016 .1571 BC 0.01 209.99 177.37 Mediana 131.8547 Interação AB 0. 11 n.46333 39.43 Mediana 156.63 1. respectivamente.05).28 1.95 2.21 190.19 1.27 0.27 4° 26.18 1° 21.83 1.35 1.60 137.20 Inferior 93.80 1.03 0.45 Superior 195. Tabela 2.23 1.36 2.909 1 1.95 1.40 total Inferior 92.04 2. a concentração deste gás. considerando radiação fotossinteticamente ativa e temperatura.88 2.033% (v/v).91 Inferior 104.31 0.CO2 As produções de biomassa algal foram agrupadas em valores médios.Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal … 605 173. diferentemente do outro módulo que dispunha somente do CO2 ambiente.00 0.7394 143 Nota: Gl: graus de liberdade.76 0.65 1.25 Superior 187.27 2.0432111 0.42 1.69 1.14735 2 0.28 187.3103 132 0.138715 Total (corrigido) 31.88 1.0740722 2 0. de 0.4 e 121.90 0.39 148.2809 1 0. Água vol. Ambient. 3.57 1.75 1. fornecido artificialmente no interior do PBRL foi.08 1.35 2. Produção de biomassa Influência do dióxido de carbono .9267 2 5.10 1.67 1. Análise de variância em relação à produtividade – Soma dos quadrados tipo III.33 1.80 2.26 Baseado na Tabela 2 pode-se afirmar que as quantidades de biomassa algal coletadas nos distintos painéis possuem diferença estatística expressiva (p<0.12 1.00466944 1 0.20 3° 24.2809 2. (2014) reportaram produção de biomassa 138% maior quando fornecido CO2 em concentração de 10% (v/v) em cultivo de Chlorella pyrenoidosa.000 190.1 16.9 121.000 150.O. Incremento percentual em RFA média g m-2 d-1 referente ao CO2 Altura (µmol m-2 s-1) (%) Leste Oeste Leste Oeste Superior 173. Nota: Inf.L.2 21.000 Sup.CO2 Biomassa (g m-2 d-1) 2.L.0% de incremento sobre o módulo sem fornecimento.05). evidencia-se a influência do fornecimento artificial de CO2 na produtividade do cultivo (valor-p<0.4 27. O fato do incremente inferior a literatura se deu pelas diferentes concentrações de CO2 utilizadas.O: faixa inferior oeste sem fornecimento de CO2.000 170.O.CO2: faixa inferior oeste com fornecimento de CO2. a qual mostra o incremento percentual referente ao fornecimento do gás segundo as faixas – superior.. Produtividade média segundo influência do CO2 e Radiação. Incremento percentual da produtividade atribuído ao CO2 segundo a altura.O.L: faixa mediana leste sem fornecimento de CO2. mediana e inferior. Liao et al. como Rev.2 Ainda com base na Figura 2 e na Tabela 1.600 Méd. Sup. Sup.CO2: faixa mediana oeste com fornecimento de CO 2.800 Sup. 11 n.3 10.O. assim como citam outros trabalhos (Borghetti. claramente visíveis na Figura 2 e Tabela 3. 2.9 e 27.O 1.4 13.O: faixa mediana oeste sem fornecimento de CO2.9 Mediana 131.L: faixa superior leste sem fornecimento de CO2.O. 2016 .CO2: faixa superior oeste com fornecimento de CO2. variando entre 3.000 210. Tabela 3.400 2. a produtividade maior foi na orientação leste. nota-se a inversão da variação de produção.200 Inf.L 1.05). Inf. sendo que no módulo onde se forneceu CO2. 3 Taubaté – July / Sep. Todas as faixas do módulo com fornecimento de CO2 resultaram em produções de biomassa superior.6 137.O 1.O.CO2: faixa superior leste com fornecimento de CO 2. 2009.000 RFA (µmol m-2 s-1) Figura 2.L.CO2 Méd. Méd.CO2 Méd. Nas Tabelas 1 e 2.CO2: faixa inferior leste com fornecimento de CO2.L: faixa inferior leste sem fornecimento de CO 2.O: faixa superior oeste sem fornecimento de CO2. Gonçalves et al.000 110. Méd.0 3. além de expressiva influência da radiação (valor-p do fator B<0.CO2: faixa mediana leste com fornecimento de CO2.L.L Inf. 2014). Sup.L.L 1.CO2 Inf. Ambient.200 Sup.000 130. Méd. variações significativas segundo teste-T. Inf. 606 Tiago Borges Ferreira et al.CO2 Sup.O 1. Inf. Sup. Méd.400 Inf. justamente o contrário do módulo que não foi submetido ao gás.000 90. Água vol.L.CO2 Méd.9 191.4 Inferior 92. 84 59.00 0.00 0. assim como relatam Gonçalves et al.44 42. provocado pela excessiva geração de oxigênio via foto-ativação. 2016 .00 0.15 Inferior 0.57 Mediana 40. Uma vez atingido esse índice. fenômeno conhecido como fotoinibição (Benemann. calculados com base na faixa inferior do painel – parte menos favorecida pela radiação – seguindo gradiente crescente e ascendente no sentido vertical. Rev. encontrando-se o mesmo comportamento na produção de biomassa. atingindo o máximo de saturação de luz e. ocorreu saturação do sistema receptor e a produção não manteve essa relação com a RFA (Tabela 4). pode-se comprovar uma explícita influência da altura na produtividade (valor-p<0.16 51.. O trabalho em questão teve fornecimento médio de 0. não se pode afirmar a relação orientação-produção (Tabela 2).00 Ao analisar as Tabelas 2 e 4.00 0.00 0. caracterizando o gradiente descrito anteriormente que se inicia na parte inferior (menor disponibilidade de radiação). gasto energético com a dissipação deste excesso de radiação e danos no sistema fotossintético. Tabela 4.05). Produção com Produção sem RFA Média da produção incremento de CO2 incremento de CO2 Altura (%) (%) (%) (%) Leste Oeste Leste Oeste Leste Oeste Leste Oeste Total Superior 87. Incremento percentual da produtividade e radiação. Água vol. consequentemente. ao relacionar esta informação aos dados de produção.38% (v/v)..88 16. Porém. segundo Chen et al. o trabalho se deu em cultura mista com distribuição do gás na parte interna do módulo. 3 Taubaté – July / Sep. 2014). Na Tabela 4 constam os valores dos incrementos percentuais. Esse aumento da RFA provocou o aumento da atividade fotossintética. com uma maior radiação na superfície orientada a oeste.00 0. (2009). seguindo de sentido vertical com referência na faixa inferior. Altura Baseando-se na análise estatística (Tabela 2). máxima produtividade. Seo et al. porque estatisticamente não é um fator condicionante (valor-p>0.86 16.92 9.37 13. que citaram sua máxima produtividade em concentrações de 5%.63 16.94 8. fica evidente a relação direta entre esses dois fatores (produção e radiação). 11 n. fato notável na Tabela 1 (valor de máxima produtividade não coincide com a máxima radiação justamente por esta haver ultrapassado o ponto de saturação máxima). assim como Min et al. porém. 2007.71 49. sofrendo declínio com o contínuo aumento da intensidade do fluxo de fótons recebidos.00 0.38 61. relação esta também apreciável na Figura 1. diferente da literatura citada.26 56. Fatores que influenciam a Radiação Fotossinteticamente Ativa: Orientação Ao analisar a RFA média recebida por superfície (Tabela 3). onde.69 48.05).93 9. notam-se diferenças na quantidade de RFA disponível.81 13. (2012).Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal … 607 Yue e Chen (2005) que relataram máxima produção em concentrações de CO2 de 10% (v/v). causada pela orientação. Borges et al. (2014) em experimento com variação controlada da radiação em culturas puras. vale ressaltar que.18 37. 2006.00 0. Ambient. um incremento de concentração de CO2 superior a 5% seria tóxico a certas espécies de microalgas. pois assim como supracitado.05. com base na Tabela 6. Ainda segundo a análise estatística (Tabela 6) o fornecimento de CO2 tem Rev. também relatam essa interação. 608 Tiago Borges Ferreira et al.845 0. além de ter sido desenvolvido em fotobiorreator que possibilita melhor assimilação do CO2 do ambiente. Apesar da impossibilidade de se determinar o exato ponto de saturação máximo deste estudo. possivelmente se encontra entre 173 e 191 µmol m-2 s-1. Tabela 5.850 0. Valores expressos em % sobre peso seco de biomassa.548 7. valor semelhante aos 150 µmol m-2 s-1 verificados por Liu et al.852 0. a qual foi verificada nesse estudo.762 0. avaliando a influência destes mesmos parâmetros em cultura pura e solução aquosa. Água vol. orientação e fornecimento artificial de CO2. obtendo seu melhor rendimento em RFA de 100 µmol m-2 s-1 e 5% de CO2. Min et al. Com incremento de CO2 Sem incremento de CO2 Altura Leste Oeste Média Leste Oeste Média %N 7.742 0.894 0. (2014) descrevem essas influências ao afirmar que o crescimento de microalgas está diretamente relacionado com a taxa de fixação de CO2 e utilização de energia luminosa.667 Inferior %P 0. Ambient. pois o fator orientação resultou em valor p<0.792 0.914 %N 7. respectivamente.794 0. (2012).883 0.850 Com base em análise estatística.977 0.604 7.700 7.727 7.05. estão dispostas na Tabela 5.827 0.864 0. diferentemente do trabalho citado. Com base nos dados de produtividade descritos na Tabela 1. Essa maior influência da RFA no módulo com fornecimento de CO2 é justificado pela influência deste na produção.750 7.908 0. Porém.8% nos módulos com fornecimento de CO2 e sem fornecimento. não houve diferenças significativas entre as concentrações de nitrogênio na biomassa oriunda dos distintos sistemas. a qual já foi discutida anteriormente. Este fato é justificado por se tratar de cultura mista.943 0. Concentração de nutrientes: Nitrogênio e Fósforo As concentrações médias de nutrientes.847 0. houve em média variação da produtividade de 52.825 0. em cultivo em suspensão obtiveram seu ponto de saturação máxima em intensidade de 120 µmol m-2 s-1. o conteúdo de fósforo presente na biomassa algal foi evidentemente influenciado pela radiação (RFA).767 7.649 Mediana %P 0. Chang et al.784 7.369 7.607 7. Conteúdo médio de nitrogênio e fósforo na biomassa algal em função da altura. intervalo que ficou clara a fotoinibição.783 0.818 Média N 7. onde houve em média 0. Os autores observam não haver influência da radiação em ausência do fornecimento de CO2. 3.494 Superior %P 0.587 7. foi calculada a influência da variação da RFA.677 7.487 7. chegando a valores de 60.760 7.669 7. Borghetti (2009) e Gonçalves et al.530 7.885 0. além do fator altura valor p=0.818 %N 7. 11 n. (2016) avaliando o cultivo de Chlorella vulgares. expressas em percentagem do elemento por unidade de massa da biomassa algal.538 7. (2013) ao avaliar o ponto de saturação máxima de um cultivo de Scenedesmus obliquus em fotobiorreator vertical. 2016 .603 Média P 0.8% no PBRL sem fornecimento artificial de CO2.844 0.3. com a diferença entre a faixa de menor e maior recepção de radiação.821 7.850 0.877 7.5 e 52.033% de CO2.458 7.692 7. 3 Taubaté – July / Sep. 64648E-05 0.91 0.0301453 2 0.0188602 2. Tratando-se unicamente da RFA.00292367 0. a concentração de fósforo condicionada à radiação e fornecimento artificial de CO2 é possivelmente pela inter-relação entre a energia captada.0377203 2 0.0381464 1 0. são sutilmente superiores ao intervalo de 2 a 3% citado pela literatura (Benemann. consequentemente.536888 47 É sabido que o incremento da radiação favorece a fosforilação fotossintética cíclica no fotossistema I.0467 Interação AB 0. o que proporciona maior concentração de fósforo a biomassa submetida a estas condições.0441108 1 0. Fontes Soma dos Quadrados Gl Quadrados Médios Razão-F Valor-P Efeitos Principais A: Fornecimento de CO2 8. conforme Tredici (2010). o que conduz a formação de ATP a partir de ADP e fosfato retirado do meio nutriente. Pruvost et al.7245 Resíduos 0.323729 36 0.17 0.0537 C: Orientação 0.33 0. valores estes que se enquadram no intervalo descrito por Stephens et al. Eficiência do cultivo Verificou-se variável produção de biomassa por unidade de energia. porém. Torna-se evidente.Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal … 609 influência sobre a concentração de fósforo somente quando em interação com a orientação (radiação). respectivamente. A maior disponibilidade de radiação e CO2 estimula uma maior presença de NADP+. respectivamente. A eficiência energética da atividade fotossintética do consórcio microalgal se manteve entre 2.0381464 4. Ozkan et al. porém. Ao avaliar a eficiência fotossintética de Chlorella pyrenoidosa cultivadas em fotobiorreator tubular. 11 n.28 a 0.64648E-05 1 8. Quando se isola o fornecimento de CO2 como único condicionante.00584734 2 0.0150727 1. Valores esses levemente inferiores aos obtidos neste estudo.31 g mol-1 para o módulo que houve fornecimento de CO2 e sem fornecimento. 3. (2010) entre 1 e 4%. principalmente ao se analisar os dados médios. seu posterior transporte pela coenzima NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) e subsequente redução do CO2 no ciclo de Calvin-Benson.0332 BC 0..92 para concentrações de CO2 de 0. Análise de variância referente a concentração de P. 3 Taubaté – July / Sep.9224 B: Altura 0.4.0285511 3.03 e 10%. 2006.0571021 2 0. Liao et al. os valores médios variaram de 0. Uma fração do ATP fotossintético é utilizada na fosforilação do NAD+ formando NADP+ e outra parte na fosforilação dos açúcares utilizados na assimilação do carbono (ciclo de Calvin-Benson). que seguiram variação inversa à variação da radiação.2014 AC 0. chega-se a valores médios de 0. Ambient. Rev.01 0. com comportamento oposto a produção por unidade de área.35 e 0. Isso é justificável pela teoria da fotoinibição descrita anteriormente.29 a 0.15 e 2. perdendo eficiência. Por outro lado.02% de eficiência fotossintética ao avaliarem Botryococcus braunii em fotobiorreator de cultivo imobilizado em biofilme. (2014) lograram valores de 1.44 g mol -1 para o módulo com fornecimento de CO2 e 0.1375 ABC 0. Água vol. 2016 . Tabela 6.1 0.00899247 Total (corrigido) 0.12 e 3. 2016) para sistemas abertos e externos. a recepção de um pequeno fluxo de fótons traz o aproveitamento máximo destes. permitindo máxima eficiência por unidade energética. (2012) reportaram 2.24 0.38 g mol-1 para o módulo sem fornecimento de CO2.68 0. pois se em presença de grande quantidade de fótons os centros fotossintéticos não são capazes de aproveitá-los todos.0441108 4.32%. 215p. 2016.01.. Jesús Fernández.1016/j. BORGES. 530-536. Bioresource Technology. M. Ambient.. 11 n. Y. 214762/2012-2.C.32%. SIMÕES. J.biortech. variando entre 0.28 e 0. Systems and economic analysis of microalgae ponds for conversion of CO2 to biomass.. se mostraram representativamente influente na produção e no percentual de fósforo da biomassa.085 Rev. MIN.1016/j. Avaliação do crescimento da microalga Chlorella minutissima em meio de cultura com diferentes concentrações de manipuera. International Journal of Agriculture and Biological Engineering. J. FARIA. v. REFERÊNCIAS AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. L. FERNÁNDEZ.44 g mol-1 e 2. M. pela bolsa Ciência sem fronteiras. Energy Conversion and Management. J. WANG. 4. as eficiências produtivas e energéticas da atividade fotossintética também se mostraram influenciadas. 2016 ... 206. B..38% de CO2. p. Standard methods for the examination of water and wastewater. BENEMANN. Água vol. H. 1-30. M. 85. 2007.. Consequentemente. p. à Universidade de Uberaba e a todos que compõe o Grupo de Agroenergética. X. Potencial de absorção de carbono por espécies de microalgas usadas na aquicultura: Primeiros passos para o desenvolvimento de um “mecanismo de desenvolvimento limpo”.. O fornecimento de 0. associado à variação de RFA de 92. Patent Application 13/695. CONCLUSÕES O fornecimento artificial de CO2 e a radiação fotossinteticamente ativa. WATER ENVIRONMENT FEDERATION . Review of the biological and engineering aspects of algae to fuels approach. 2006. Processo N. 231-238.5% a produção de biomassa. C. 2009. Q. CO2 uptake and nutrient removal from wastewater.org/10. 2009. p. CHEN. AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION – AWWA. Curitiba. M. Q. 2014. 7 Abr. respectivamente. A.org/10.enconman.. Q. 610 Tiago Borges Ferreira et al. em especial ao Professor Dr. Y. I. v.35 µmol m-2 s-1 aumentou a produtividade em até 60.S... ZHU. p. Y. FU. et al.087 CHEN. 2009. 2. D. 5. Pittsburgh: Department of Energy.WEF.. LIAO. GONÇALVES.doi. LI. ABREU. 103f. 2011. A. L. CHEN.724p.doi. CHANG. Atlântica.. Laminar photobioreactor for the production of microalgae. P. 2012. 3 Taubaté – July / Sep. v. nas condições deste estudo. The effect of light supply on microalgal growth. 22nd edition. 6. Washington. C. BORGHETTI. Dissertação (Mestrado em Processos Biotecnológicos) – Universidade Federal do Paraná. v.2016. P. HUANG. http://dx. PIRES. 29.05.12 a 3. AGRADECIMENTOS Ao CNPq. R. 35-46. Kinetic characteristics and modeling of microalgae Chlorella vulgares growth and CO2 biofixation considering he coupled effects of light intensity and dissolved inorganic carbon. ODEBRECHT.2014.92 a 191. X. L.. http://dx.709. C. U. Journal of Algal Biomass Utilization. H. O. Q.1016/j. N. A. 2013. Journal of Applied Phycology.. 2014. KINNEY. p. STEPHENS. p. J.. http://dx. W.org/10.1016/j. B. A. A.biortech.org/10. RATH. Técnicas de crescimento da microalga Dunaliella salina para produção de biodiesel e separação de óleo e biomassa produzido no processo. B. Producción de biocombustibles a partir de microalgas. v.Efeito do dióxido de carbono e da radiação solar na biomassa algal … 611 LIAO. M. 554-564. p.doi. Reduction of water and energy requirement of algae cultivation using an algae biofilm photobioreactor. Mutual influence of light and CO2 on carbon sequestration via cultivating mixotrophic alga Auxenochlorella protothecoides UMN280 in an organic carbon-rich wastewater.doi. M.. Bioresource Technology.09. 2012.. Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. 2010. Enhancement of growth and lipid production from microalgae using fluorescente paint under the solar radiation. 1868-1876. CHO. C. 2012. 542–548. LE GOUIC.. Attached cultivation technology of microalgae for efficient biomass feedstock production. Future prospects of microalgal biofuel production systems.02.. 2014.4155/bfs. K. http://doi.doi. p. ZHOU. v. B.. M. Energy Conversion and Management. CHEN. 2016 .... POSTEN.org/10. v. F. Chemical Engineering Journal. 2010. Ambient. et al. p.010 Rev. Y. C. p. L. ZHU.1016/j. TORBEY.. S. Bioresource Technology. 2005. J. v.biortech.161. L. B.org/10.1016/j. A. HAN.cej. 2016. I.08. MONTEIRO.1016/j.doi. v.118 SEO.org/10.org/10.003 TREDICI. ROSS. LE BORGNE. p. 1. PASSOS. et al. H. LEGRAND. Trends in Plant Science.10. 46. A. 1099–1105. Commercial and industrial applications of micro algae – A review.. M. LIU. WANG.biortech.2014. v. I. A.. HU. p.. http://dx. L.2015.1016/j.. B..03. http://dx.. 3 Taubaté – July / Sep. 102-110.06.enconman. J.. I. B. HU. p. T. C. LEE. C. LEPINE. 173. MONTOYA.186-191. A novel photobioreactor generating the light/dark cycle to improve microalgae cultivation. v. MARTINS. MUSSGNUG. 2010. 114. p.org/10.. Q. 14.. 193-197. 3. BOROWITZKA. Y.020 MIN. CORONA. P. 217-232. J.07. 2012. v. v. L. A. http://dx. Y.doi. 13. LI. CAETANO. X.. http://dx. CHEN. Bioresource Technology.119 LINARES. E.. T.. Biofuels. R. v.org/10. J. KATZ. 89-100. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 24.10 YUE.. http://dx.8.doi. p. R. CHENG. J.. http://dx.. 143-162..tplants. p.2012.. Isolation and determination of cultural characteristics of a new highly CO2 tolerant fresh water microalgae. Microalgae culture in buildind-integrated photobioreactors: Biomass production modeling and energetic analysis.. P... D. BERBEROGLU. P..org/10. F. L. 15.2014. Bioresource Technology.055 PRIYADARSHANI.rser. 850-861. L. WAGNER.biortech. v. I. R.09.2004.doi.doi. M. 2012. HU. M. J. L. 216-222. H..doi.1016/j. 11 n.1016/j. F. H.100 MATA. 127. JI. Engevista. B. v.101-105. J. CHEN.2009.09. Ra Ximhai.. RUAN. Photobiology of microalgae mass cultures: understanding the tools for the next green revolution.2012. Q.1007/s10811-011-9739-3 OZKAN. W. 2011. OROPEZA. http://dx. p.012 SOARES.. Água vol. 284.. v. LI..2010..org/10. PRUVOST. http://dx. O melhor resultado de classificação foi obtido por meio da rede neural probabilística de função de base radial (RBF) “newpnn”. Accepted: 22 May 2016 Wanderson Gonçalves e Gonçalves1*.ferreira@gmail. evidenciando a aplicação dessa metodologia na análise de áreas com potencial para prestar serviços ecossistêmicos e. 4 e 5 do TM do satélite Landsat 5. As informações provenientes das imagens de satélite foram extraídas por meio do aplicativo QGIS 2.
[email protected]. Água vol. 11 n.net E-mail: ambi.
[email protected]/ambi-agua. hlio.com.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.com.com Classificação de estratos florestais utilizando redes neurais artificiais e dados de sensoriamento remoto doi:10. Belém. Castanhal. Hebe Morganne Campos Ribeiro1. coeficiente Kappa e o gráfico de características do receptor operacional (ROC). 2016. Pará. 3 Taubaté – July / Sep. Palavras-chave: classificador neural probabilístico. principalmente. fornecido pelo Instituto de Desenvolvimento Florestal e da Biodiversidade do Estado do Pará (IDEFLOR- BIO). inteligência artificial. José Alberto Silva de Sá1.1 Wien e utilizadas no banco de dados para o treinamento das redes neurais pertencentes às ferramentas do software MATLAB® R2011b. Hélio Raymundo Ferreira Filho1. Arthur da Costa Almeida2 1 Universidade do Estado do Pará (UEPA). prof.albertosa@gmail. sendo avaliado como um classificador muito bom. inventário florestal. Brasil Programa de Pós Graduação em Ciências Ambientais 2 Universidade Federal do Pará. PA.com RESUMO O presente estudo objetivou a classificação de tipologias florestais por meio de redes neurais artificiais utilizando dados provenientes de um inventário florestal. 2016 .8.
[email protected]. Foram treinadas redes neurais como classificadores de dois tipos florestais: Floresta Ombrófila Densa de Terras baixas Dossel emergente (Dbe) e Floresta Ombrófila Densa Terras baixas Dossel emergente mais Aberta com palmeiras (Dbe + Abp) no conjunto de glebas estaduais Mamuru-Arapiuns. na prestação de serviços ambientais em áreas antrópicas que adotam sistema de produção agropecuária com baixa emissão de carbono na Amazônia. Classification of forest types using artificial neural networks and remote sensing data ABSTRACT This study classified forest types using neural network data from a forest inventory Rev. Gundisalvo Piratoba Morales1. e coeficiente Kappa de 76%. cálculo de acurácia global.1871 Received: 22 Feb. e das bandas 3. Ambiente & Água .ambi-agua. Brasil * Autor correspondente: e-mail:
[email protected]/1980-993X www. com uma acurácia global de 88%.agua@gmail. PA. UFPA. e avaliadas usando os indicadores matriz de confusão. Ambient. conexões entre as unidades de processamento. The neural networks were trained to classify two forest types: Rain Forest of Lowland Emerging Canopy (Dbe) and Rain Forest of Lowland Emerging Canopy plus Open with palm trees (Dbe + Abp) in the Mamuru Arapiuns glebes of Pará State.. Rev. e os pesos gerados. uma vez que este conhecimento contribui para a manutenção da fauna. 11 n. and demonstrating the potential of this methodology to provide ecosystem services. Associados a isso. da qualidade e quantidade da água. os quais funcionam de acordo com a sua arquitetura.. e 3 e ao compararem os resultados com o método de classificação supervisionado mais comum. O sensoriamento remoto é a ciência que possibilita a aquisição de informações (espectral. 2009). 2013). denominadas neurônios artificiais. uma vez que corresponde a um amplo reservatório de carbono. a expansão urbana e outras conversões de terra (Gutman et al. and a Kappa coefficient of 76%.8.Classificação de estratos florestais … 613 provided by the “Florestal e da Biodiversidade do Estado do Pará” (IDEFLOR-BIO). o uso das RNA é mais eficiente. das condições climáticas e de outros serviços ecossistêmicos que comprometem diretamente a qualidade de vida da população (Ribeiro et al. showing it to be a very good classifier. Moreira et al. 2016 . Nos últimos anos. dificuldades de acesso e custos elevados para realização de trabalhos de campo. The best result of classification was obtained by the probabilistic neural network of radial basis function (RBF) newpnn. perda de zonas húmidas. Ribeiro e Centeno (2001) utilizaram Redes Neurais Artificiais para classificar imagens do Landsat – TM. proporcionando tomadas de decisão e análises de grandes territórios (Ferraz et al. overall accuracy. sobretudo devido à extensão territorial da região. 2013). and Bands 3. 2014). 4 and 5 of TM from the Landsat satellite. Keywords: artificial intelligence. o uso das técnicas de sensoriamento remoto torna-se indispensável. mostrando-se relevante por tratar de funções não lineares e multidimensionais o que a torna capaz de lidar com complexas relações estatísticas (Almeida et al. da flora. concluíram que quando se dispõe de um número pequeno de amostras. with an overall accuracy of 88%. 2009). Máxima Verossimilhança (Maxver). and the receiver operating characteristics chart (ROC). o sensoriamento remoto. bandas 5. assume importante papel para a estimativa e monitoramento de vários fenômenos. espacial. 3 Taubaté – July / Sep. 1. 2004. os altos níveis de desflorestamento e queimadas.. Ambient. Espinhosa e Galo. Estes registros de informações são exclusivamente adequados para mudanças de mapeamento na superfície da Terra. expansão agrícola. 4.. INTRODUÇÃO A região amazônica atualmente está cada vez mais sob os holofotes do mundo.. particularly in anthropogenic areas in the Amazon that adopt agricultural systems with low carbon emissions. incluindo o desmatamento.1 Wien and was used as a database for training neural networks belonging to the software tools package MATLAB® R2011b. as Redes Neurais Artificiais tiveram um crescente interesse e têm sido usadas com bastante êxito no gerenciamento de informações do ambiente e em reconhecimento de padrões de imagens proveniente de Sensoriamento Remoto (Chagas et al. forest inventory. Logo. the Kappa coefficient. justificam a necessidade de maiores estudos desta região. temporal) de objetos materiais sem a necessidade de contato físico com o objeto de investigação. Redes neurais artificiais são sistemas de processamento de informação formados pela interconexão de unidades simples de processamento.. Água vol. neural probabilistic classifier. contendo grande parte do total de biomassa das plantas terrestres. 2009. The information from the satellite images was extracted using QGIS software 2. confirmando a viabilidade do uso das RNA para a classificação de imagens orbitais. and were evaluated in terms of the indicators confusion matrix. Neste contexto. com resolução espacial de 30 x 30 m. Material Foram utilizadas as bandas do TM (Thematic Mapper) 3. Pará”. obtendo-se 78% dos resultados iguais aos desejados (Varella et al. 2014) e em classificações da cobertura do solo. Pará. A utilização de RNAs ainda mostrou-se eficaz em estimativas de estoque de biomassa aérea através de dados de sensoriamento remoto (Ferraz et al. ambas de 23/10/2009. 2. 4 e 5 do satélite Landsat 5.2. provenientes de um inventário florestal fornecido pelo Instituto de Desenvolvimento Florestal do Pará (IDEFLOR). devido haver pontos de amostragem distribuídos em ambas as imagens. Diversas pesquisas utilizaram Redes Neurais Artificiais na Classificação de diferentes classes de informação associadas à dados de sensoriamento remoto. aplicaram as Redes Neurais Artificiais na classificação da água e macrófitas aquáticas emersas para verificar a ambiguidade entre as classes em uma área teste do reservatório de Barra Bonita. A planície ocupa a porção Norte e Leste do Entorno (ED) e constitui basicamente as áreas de várzeas formadas pelo rio Amazonas e o delta dos igarapés e rios tributários nessa porção.950 mm (Miranda. 11 n. 2010). 2007). Ambient. permitindo uma boa separação espectral de duas ocorrências distintas de macrófitas emersas e variações na água. associados a imagens do Satélite LandSat 5TM.gov).usgs. avaliando a eficiência das redes neurais artificiais como classificador de dois tipos florestais. Caracterizações da área de estudo Os dados da área de estudo foram disponibilizados pelo Instituto de Desenvolvimento Florestal e da Biodiversidade do Estado do Pará (IDEFLOR-BIO). A região analisada está localizada entre os municípios de Santarém. no conjunto de glebas estaduais Mamuru-Arapiuns. de julho a novembro.7ºC com média anual de precipitação pluviométrica em torno de 1. quanto as imagens são do ano de 2009. Juruti e Aveiro.1. As imagens foram escolhidas seguindo o critério de compatibilidade entre a data da imagem e a data de execução do inventário. O clima da região é do tipo Amw de Köppen. abrangendo uma área aproximada de 600. Floresta Ombrófila Densa de Terras baixas Dossel emergente (Dbe) e Floresta Ombrófila Densa Terras baixas Dossel emergente + Aberta com palmeiras (Dbe + Abp). no Estado do Pará. A temperatura média anual é de 27. 2. com índice de exatidão global médio na classificação de 82.000 hectares (Figura 1). com correção geográfica.. por meio de Redes Neurais. Tanto o inventário florestal. O presente estudo visa a classificação de duas tipologias florestais. 2002). 3 Taubaté – July / Sep. pertencentes a órbita/ponto 228/62 e 228/63. 1995). Rev. Os solos da região compõem-se com Latossolo Amarelo para as áreas de terra-firme e nas áreas alagáveis e próximas dos grandes cursos d´água da região como o rio Amazonas é classificado como Gleissolo Háplico (EMBRAPA. caracterizado como quente e úmido.. como o rio Mamuru. Foram utilizadas duas cenas. utilizando como dados de entrada imagens orbitais ETM+/Landsat e obtiveram resultados satisfatórios. 2016 . por meio do documento “Inventário Florestal Diagnóstico do Conjunto de Glebas Estaduais Mamuru-Arapiuns.10% e na classificação de fertilidade aparente para diferenciação de terras para fins de irrigação. MATERIAL E MÉTODOS 2. Essa planície é submetida às inundações sazonais do rio Amazonas (Seat Terraplanagem. Espinhosa e Galo (2004). com o objetivo de minimizar as variações temporais nas tipologias florestais. com a estação chuvosa nos meses de dezembro a junho e estação seca. adquiridas do site USGS (earthexplorer. utilizadas para separar o solo descoberto da cobertura do solo. SP. 614 Wanderson Gonçalves e Gonçalves et al. Água vol. 11 n. Floresta Ombrófila Densa Terras baixas Dossel emergente (Dbe) e Floresta Ombrófila Densa Terras baixas Dossel emergente + Aberta com palmeiras (Dbe + Abp). Classificação de estratos florestais … 615 Figura 1. Mapa de Localização do Conjunto de Glebas Mamuru-Arapiuns. Ambient. Água vol. 2.1. 2016 .2. . As amostragens foram do tipo Amostragem Estratificada (Figura 2). onde foram distribuídos aleatoriamente 30 conglomerados (15 unidades para cada estrato). 3 Taubaté – July / Sep. Inventário Florestal A amostragem realizada no inventário florestal do conjunto de Glebas Estaduais Mamuru-Arapiuns seguiu o definido pelo Serviço Florestal Brasileiro. Rev. sendo que cada unidade é constituída de 8 subunidades de 20 x 200 m cada. A Amostragem Estratificada foi adotada para as tipologias florestais predominantes. (1973). entretanto o tamanho do pixel das imagens orbitais tem a dimensão de 30 x 30 m. e o NDVI. Água vol. O inventário ainda forneceu as coordenadas geográficas do ponto central de cada conglomerado para os estratos (Dbe e Dbe + Abp). 4 e 5. Rev. Foram plotados os pontos centrais dos conglomerados e das subunidades nas imagens de satélite. 4 e 5 e o “Normalized Difference Vegetation Index” (NDVI) constituindo a massa de dados. 616 Wanderson Gonçalves e Gonçalves et al. 3 Taubaté – July / Sep. no Sistema de coordenadas de referência (SRC) WGS 84. foi seguida a seguinte metodologia: Cada subunidade das amostras por conglomerado é dimensionada em 20 x 200 m.8 Wien foi utilizado para a montagem do mosaico e junção das cenas do LandSat 5TM. Figura 2. posteriormente foram extraídos os “Digital Numbers” (DN) puros de cada pixel constituintes das subunidades de cada estrato florestal. totalizando 210 m por subunidade. optou-se por selecionar sete pixels. A) Esquema de Amostragem estratificada e B) Esquema da subunidade da amostragem.3. Ambient. 11 n. descrito na Equação 1: (𝐵4 − 𝐵3) (1) 𝑁𝐷𝑉𝐼 = (𝐵4 + 𝐵3) Para a obtenção dos “Digital Numbers” (DN). 2. Fonte: Adaptado de Seat Terraplanagem (2010). referentes à banda 3. utilizando a banda 4 (B4) e a banda 3 (B3). para compensar isto. a partir do ponto central para cobrir toda a área de cada subunidade amostral. Metodologia no QGIS O software QGIS 2. Desta maneira as planilhas de dados foram formadas pelas colunas contendo as coordenadas da região. 2016 . O NDVI foi calculado de acordo com Rouse et al. os valores de DN das bandas 3. uma vez que altos valores podem intervir na solução do problema e. O número de exemplos do conjunto de dados de treinamento foi 400. e o tamanho do conjunto de dados de teste foi 100. primeiramente. Água vol. Fonte: Adaptado de Xu et al. respectivamente. posteriormente. a camada de base radial e a camada competitiva (Xu et al. Este procedimento foi feito. um para treinamento e outro para teste. onde: X. Ambient. que transformou os valores originais das variáveis de entrada em valores normalizados no intervalo [0. Portanto a massa total de dados constituiu-se em 500 exemplos. Arquitetura de uma rede neural RBF. neurônios da camada oculta e saídas. as variáveis de entrada.Classificação de estratos florestais … 617 Posteriormente.. adequada para problemas de classificação. Rev. os neurônios da camada oculta e as variáveis de saída da rede PNN e k.4. (2014). o número de entradas. de grande importância (Chagas et al. 2009). sendo 200 exemplos para cada classe (Dbe e Dbe+Abp). 3 Taubaté – July / Sep. 2014). A arquitetura da rede neural probabilística é apresentada na figura 3. para evitar a saturação da rede neural. para precaver que algumas variáveis de alto valor e pouca importância influenciassem em variáveis de pequena variação. Foram selecionados de maneira aleatória dois conjuntos de dados independentes. 11 n. os dados foram normalizados com o propósito de reduzir as discrepâncias entre os valores de entrada.. utilizando-se a normalização “min-max”. 2016 . 2012). m e n representam. Ela é estruturada em três camadas: a camada de entrada. H e Y representam.. respectivamente. Rede Neural Probabilística Utilizou-se neste estudo a rede neural probabilística “probabilistic neural network” (PNN). sendo 50 exemplos para cada classe (Dbe e Dbe+Abp). 1] (Sá et al. 2. Figura 3. porém. proposta por Specht (1990). A rede neural probabilística foi treinada utilizando-se quatro parâmetros de entrada (B3. conforme descrito na Equação 2.5. acurácia global. B4. 𝑥𝑖 e 𝑥+𝑖 representam o somatório na linha e na coluna. A rede PNN utilizada neste trabalho apresentou os melhores resultados de classificação para “spread” = 0. 3 Taubaté – July / Sep. 618 Wanderson Gonçalves e Gonçalves et al. e Rev. 2. 𝑟 é o número de linhas da matriz quadrada. B5 e NDVI). gerando como saída uma classificação pertencente ou não a determinado estrato florestal. Água vol. nível de exatidão ou confiança da classificação (índice Kappa) e análise do gráfico ROC. Figura 4. Fonte: Adaptado de Fawcett (2006). 𝑡𝑝+𝑡𝑛 𝐴𝐺 = (2) 𝑃+𝑁 O coeficiente Kappa foi calculado de acordo com a Equação 3 (Congalton e Green. 2009). 𝑟 𝑟 ̂ = 𝑁 ∑𝑖=1 𝑥𝑖𝑖𝑟−∑𝑖=1(𝑥𝑖 +𝑥+𝑖) 𝐾 (3) 𝑁²−∑𝑖=1(𝑥𝑖 +𝑥+𝑖 ) em que: K̂ representa o estimador do coeficiente Kappa. onde cada coluna da matriz representa os resultados reais enquanto que cada linha corresponde aos resultados preditos pelo classificador (Figura 4). 11 n. O trabalho utilizou o algoritmo “newpnn” diponibilizado pelo MATLAB® R2011b. respectivamente. uma função (spread) foi incluída. Modelo de matriz de confusão. Para controlar a propagação de funções de base radial no PNN. Ambient. A matriz de confusão é uma técnica de análise de classificadores.2. 𝑥𝑖𝑖 é o número de observações na linha i e da coluna i (diagonal principal). 2016 . A acurácia global foi calculada pela razão entre a soma dos verdadeiros positivos e verdadeiros negativos (tp + tn) e a soma do total de positivos e negativos (P + N). Avaliação dos classificadores A avaliação da eficiência dos classificadores para cada tipologia florestal foi feita pela “matriz de confusão” ou “matriz de erro”. Pelo gráfico ROC. 2016 .60 Boa 0. 0] no canto inferior esquerdo indica que o classificador apresenta uma taxa de falsos positivo nula. O coeficiente “Kappa” neste estudo é comparado aos índices apresentados na Tabela 1.80 Muito boa 0. 11 n. devido estar sobre a linha diagonal e D seria considerado um Rev.00 – 0. Qualidade de classificação a partir dos valores do coeficiente Kappa. um classificador apresenta vantagem em relação a outro.00 Péssima 0. porém apresentam também baixas taxas de verdadeiros positivos. 2006. 1]. Classificadores conservadores possuem taxas de falsos positivos baixas. comparando-se os classificadores A e B. C representa um classificador aleatório. Sá et al. entretanto. 2006. 2008). A seria considerado um classificador conservador enquanto B seria considerado um classificador liberal. como demonstrado pela Equação 4: 𝑡𝑝 𝑓𝑝 𝑡𝑝𝑟 = 𝑓𝑝𝑟 = (4) 𝑃 𝑁 No gráfico ROC.20 Ruim 0. O uso do coeficiente “Kappa” (K) é satisfatório para avaliar a precisão de uma classificação.. onde fpr é igual a 0 (valor mínimo) e tpr é igual a 1 (valor máximo) (Fawcett. Na figura 5. Água vol. quando ele possui uma taxa de verdadeiros positivos maior que o classificador comparado ou quando ele possui uma taxa de falsos positivos menor que o classificador comparado. 2012). O inverso acontece com o ponto superior direito [1.60 – 0.80 – 1. também apresenta uma taxa de verdadeiros positivos nula. Já os classificadores liberais têm altas taxas de verdadeiros positivos.. O ponto [0.00 Excelente Fonte: Adaptado de Landis e Koch (1977). diferente da acurácia global que utiliza somente a diagonal principal (Congalton e Green. porém eles também possuem altas taxas de falsos positivos (Fawcett. 2009). Ambient.Classificação de estratos florestais … 619 𝑁 representa o número total de observações. A taxa de verdadeiros positivos (tpr) é obtida a partir do quociente entre o valor dos verdadeiros positivos (tp) e o total de positivos (P) e a taxa de falsos positivos é obtida mediante o quociente entre o valor dos falsos positivos (fp) e o total de negativos (N). Tabela 1. considerado como ideal. 2008). a localização dos pares ordenados formados pelos valores da tpr (no eixo das ordenadas) e fpr (no eixo das abscissas) é importante para avaliar o desempenho da classificação (Figura 5). 1]. devido levar em consideração. Prati et al. O gráfico de características do receptor operacional (Gráfico ROC) é baseado na taxa de verdadeiros positivos tpr e na taxa de falsos positivos fpr observados na matriz de confusão. Este gráfico é formado pela fpr no eixo das abscissas e tpr no eixo das ordenadas (Prati et al. Valor de Kappa Qualidade < 0. O melhor cenário possível de um classificador. principalmente todos os elementos da matriz de confusão.40 – 0. 3 Taubaté – July / Sep.20 – 0. é uma classificação onde os pontos situam-se no canto superior esquerdo [0..40 Razoável 0. 3 Taubaté – July / Sep.1 86% 72% newpnn 0. Fonte: Adaptado de Fawcett (2006).8 85% 70% newpnn 1.0 84% 68% Nota-se que os melhores valores avaliativos para a classificação foram obtidos com o ajuste do“Spread” em 0. Figura 5.6 85% 70% newpnn 0. 2016 . 620 Wanderson Gonçalves e Gonçalves et al. Os resultados da rede newpnn também são apresentados na matriz de confusão. Resultados da Acurácia Global e Coeficiente “Kappa” com variação do “Spread”. Ambient. Rev. Tabela 2.4 86% 72% newpnn 0. Água vol. Gráfico ROC mostrando quatro classificadores discretos. classificador ideal.2 88% 76% newpnn 0. Rede “Spread” Acurácia Global Coeficiente “Kappa” newpnn 0.2. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados da Acurácia Global e Coeficiente “Kappa” obtidos com a variação do “Spread” na rede neural probabilística estão apresentados na Tabela 2. 11 n. 3. exposta na Figura 6. pois o valor do coeficiente está relacionado com os dados da amostragem utilizada. apresenta tpr e fpr maiores quando comparado às respectivas taxas de classificação do estrato 1 (Dbe). 2016 . O gráfico ROC construído é apresentado na figura 7. mesmo sendo importante e significante a utilização do índice “Kappa”. na avaliação do classificador. Neste caso observamos que o classificador é mais conservativo para o estrato 1 e mais liberal para o estrato 2. Sá et al. sendo este avaliado. Minas Gerais. obtendo uma valor de acurácia global igual a 82. 2013) para isto. optou-se por calcular também o coeficiente “Kappa”.Classificação de estratos florestais … 621 Figura 6. 2008. 2006. 10% dos pixels do estrato 2 (Dbe+Abp). ou seja.. logo. 2006).10%. como um classificador muito bom. de acordo com Landis e Koch (1977). ao comparar a localização dos pontos deste classificador com a figura 5. Foram classificados incorretamente como pertencentes ao estrato 2 (Dbe+Abp). Entretanto. A rede “newpnn”. Matriz de confusão com os resultados do classificador. isto é. Sendo que 86% do total de pixels do estrato 1 (Dbe) foram classificados corretamente para o estrato 1 (Dbe). como a acurácia global leva em consideração somente os resultados da diagonal principal. Deste modo torna-se possível a construção do gráfico ROC. caracterizando-a como classificador discreto (Fawcett. no município de Viçosa. Água vol.. próximos a 100%. Desta maneira. estão situados a noroeste do gráfico. Ambient. pois os pontos do classificador. O valor da acurácia global do classificador foi de 88%. enquanto que pertenciam ao estrato 1 (Dbe). configura-se como uma excelente classificação. quando comparado ao estrato 1 (Dbe). 14% dos pixels do estrato 1 (Dbe) e como pertencentes ao estrato 1 (Dbe). não garantem que os resultados obtidos na classificação sejam concordantes com a realidade de campo. o que de acordo com vários autores (Prati et al. ele apresenta tpr e fpr menores quando comparado as mesmas taxas para a classificação do estrato 2 (Dbe+Abp). 11 n. devido a sua arquitetura de camadas de competição. utilizou-se também neste estudo a análise do gráfico ROC. Percebe-se que o classificador apresenta uma característica conservadora para a rotulagem do estrato 1 (Dbe). que utilizou uma rede neural de retropropagação do erro para classificar solo descoberto da cobertura do solo com vegetação na localidade Paraíso. elevados. mesmo valores de índice “Kappa”. resultado ligeiramente superior ao trabalho de Varella et al. enquanto que pertenciam ao estrato 2 (Dbe+Abp).. outro método de avaliação deve ser empregado para a verificação final da qualidade da classificação (Moreira et al. mesmo quando os dados utilizados para a avaliação são diferentes dos da classificação. Fawcett. além de estarem muito próximos. e 90% do total de pixels do estrato 2 (Dbe+Abp) foram classificados corretamente como estrato 2 (Dbe+Abp). cujo resultado foi de 76%. Rev. quando comparado ao estrato 2 (Dbe+Abp). 2012). 3 Taubaté – July / Sep. devolve na saída da rede somente valores correspondentes a pertencer ou não a determinada classe. Todavia. também nota-se que a classificação é muito próxima ao ponto considerado como ideal. (2002). Por conseguinte o classificador apresenta uma característica liberal para rotulagem do estrato 2 (Dbe+Abp). e coeficiente “Kappa” de 76%. 5. P. o classificador apresenta um grau de eficiência de classificação similar para ambos os estratos. 2016 . AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao Instituto de Desenvolvimento Florestal e da Biodiversidade do Estado do Pará (IDEFLOR-BIO). B.. MONTEIRO. C. podendo ser considerado como um classificador “muito bom”. uma vez que os pontos encontram-se a noroeste do gráfico e distante da linha diagonal (classificação aleatória). 7. H.. ou seja. 2009. p. Figura 7. P. L.. Gráfico ROC com dados do classificador Observa-se no gráfico uma aproximação entre os pontos dos estratos. C. A. BARROS. Estimation of aboveground forest biomass in Amazonia with neural networks and remote sensing. por meio da rede neural probabilística de base radial (RBF). R. v. 1. 622 Wanderson Gonçalves e Gonçalves et al. Rev. apresentou resultados satisfatórios. por fornecer o inventário florestal utilizado neste estudo e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). REFERÊNCIAS ALMEIDA. ROCHA. CONCLUSÃO A classificação de duas tipologias florestais que utiliza inventário florestal e as bandas 3. É importante ressaltar que a tipologia florestal Floresta Ombrófila Densa Terras baixas Dossel emergente + Aberta com palmeiras é um estrato de transição entre a Dbe e Abp. n. IEEE Latin America Transactions. 4. Ambient. 4 e 5 do TM do Satélite Landsat 5. 6. 11 n. 27-32. A. Apesar desta característica o classificador forneceu resultados aceitáveis. no nome do Diretor Presidente Thiago Valente Novaes. sendo identificada uma rede neural que apresentou uma acurácia global de 88%. 3 Taubaté – July / Sep. A análise do gráfico ROC demonstra visualmente a eficiência do classificador. Água vol. J. Minas Gerais. MOREIRA. Revista Brasileira de Botânica. 183 p.. HUANG. p..052213 GUTMAN.. 6. n. 917-926. R. C.. 134. A. T.. Classificação automatizada do uso e cobertura do solo a partir de imagens Landsat. B. D. 2009. R.doi. B. 861-874. p. A.. 1995.. SANTOS.026 LANDIS. G. v. http://dx.. V.. LEITE. v. P. 215-222. An introduction to ROC analysis. S. 1. W.02. PA. A. p. 5. 2013. R. C. Floresta e Ambiente. RIBEIRO. 249-265. A. n. 27. E.. A.. p.. RIBEIRO. FERNANDES FILHO. FERNANDES. B.. GREEN. Revista Brasileira de Geografia Física. Fenologia do estrato arbóreo de uma comunidade de cerrado em Alter-do- Chão. Revista Árvore.. S. 101. 363-374.. 21. KOCH. BATISTA. Pattern recognition letters.5380/bcg. CARVALHO JUNIOR.. I. C. de L. v. A. 2008.patrec. 2. CENTENO. http://dx. 18.doi. Ambient.1016/j. 2014. SOARES. A. 10. 286-296.org/10. E. P. p. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA . 8.org/10. P. Assessment of the NASA–USGS global land survey (GLS) datasets.1590/2179-8087. MONARD. V. Belém. C.. C. NOOJIPADY. 6. ESPINHOSA.010 FERRAZ.rse.doi.Classificação de estratos florestais … 623 CHAGAS. VIEIRA.. p. G. Assessing the Accuracy of Remotely Sensed Data - Principles and Practices.. 20. 2.. F.doi. K. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO. n.1590/S0100- 67622009000500014 Rev. 058-065. Biometrics.1016/j.. L. Remote sensing of environment. 2013.EMBRAPA.org/10. FERNANDES FILHO. C. São José dos Campos: INPE. S. S. Foz do Iguaçú. MARTINS. 1977. P. v. Estimativa do estoque de biomassa em um fragmento florestal usando imagens orbitais. M. Curvas ROC para avaliação de classificadores. Taylor & Francis Group. 1 CD-ROM. 2016 . BINOTI. n. M. CHANDER. I. v. Anais. B. Boca Raton: CRC Press. G. Utilização de redes neurais artificiais na classificação de níveis de degradação em pastagens. L.1533 FAWCETT. v. A. 2009.10. J. p. C.. 33.doi. G. NARDELLI. http://dx. B. C.. http://dx.2013. M. P. 3. G.. p.. Quantificação de biomassa e estimativa de estoque de carbono em uma floresta madura no município de Viçosa. S.2307/2529786 MIRANDA.2005. B. JACOVINE. G. v. K.. 235-240. SOUZA. A. J.org/10. S. 2001. G. 2006. p. 13. v. 11 n.. 2004. Zoneamento ecológico-econômico da área de influência da rodovia BR-163 (Cuiabá-Santarém). SOARES. n. n. C. An application of hierarchical Kappa-type statistics in the assessment of majority agreement among multiple observers. H. GALO. Classificação do uso do solo utilizando redes neurais e o algoritmo MAXVER. O. C. D. T. G. RIBEIRO. VIEIRA. I. C. 2007. p. n. S. O uso de redes neurais artificiais na análise da ambigüidade entre classes de água e plantas aquáticas. MASEK. Água vol. Boletim de Ciências Geodésicas..doi. 319-327. G.v10i2. H. A. 3 Taubaté – July / Sep. http://dx. 2001. E. R.org/10. A. v. Revista IEEE América Latina. http://dx.. 2009.org/10. CONGALTON. J. PRATI. 2. M. R. SOARES. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. D. 11 n. 1973. p. SÁ. In: SYMPOSIUM OF SIGNIfiCANT RESULTS OBTAINED WITH ERTS-1.. F.. A. WU.. 2002. SENA JÚNIOR. p. Inventário florestal diagnóstico do conjunto de glebas estaduais Mamuru-Arapiuns. D. A. Remote Sensing. 6. SHEN. W.. 12118-12137. R. 2010. 309-317. Probabilistic neural networks and the polynomial Adaline as complementary techniques for classification. D. SPECHT. n. D.1109/72. 12. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS.org/10. Y. F. Ambient. B.org/10. S. 3. S. p. P. 151-175. Santarém. Recurrent self-organizing map for severe weather patterns recognition. 624 Wanderson Gonçalves e Gonçalves et al.. IEE Transactions Neural networks. vol. QUEIROZ. 1. http://dx. 1990. .3390/rs61212118 Rev. D. G. 111-121.org/10.80210 VARELLA. Maryland.. A. 3 Taubaté – July / Sep. p. J. ALMEIDA..doi. 2016 . v. A. R.. SCHELL.).. http://dx. http://dx. 1973.... D. n. PINTO. p. Washington: NASA SP-351. 6. H. C. ROUSE. 2. v. D. GONSAMO. ROCHA.. A.doi. W. 225-229. R. Determinação da cobertura do solo por análise de imagens e redes neurais. HAAS. J.doi. DEERING. SEAT TERRAPLANAGEM LTDA (Elab. C.. A. J. SOUZA J. 2014. Recurrent Neural Networks and Solf Computing. 2012. C. M. C.. Água vol. Delineation of Rain Areas with TRMM Microwave Observations Based on PNN. Greenbelt. Proceedings.1590/S1415-43662002000200007 XU.
[email protected] E-mail: ambi.com. GO. vegetação ripária. IDH e remanescente de cobertura vegetal no estado de Goiás. Palavras-chave: degradação ambiental. Brazil.1825 Received: 14 Dec. utilizou-se o índice de Getis-Ord. considering basic sanitation
[email protected] RESUMO Neste trabalho buscou-se estabelecer uma relação proveniente das análises espaciais de agrupamentos dos 246 municípios do estado de Goiás. e relação inversa com o índice de remanescente vegetal. Ainda. Nilson Clementino Ferreira. IDH e índice de cobertura vegetal (imagens Landsat7 ETM+ obtidas em 2002). For the preparation of spatial clustering analysis. foi observada elevação nas concentrações destes parâmetros. Brasil. 11 n. Ambiente & Água . turbidity and apparent color from 140 local sources between 2005 and 2009 were also analyzed and compared with the vegetation cover and precipitation. 2016 .An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. Para a elaboração de análises espaciais de agrupamento. que possui maior remanescente vegetal. ocorrem primordialmente nos meses de novembro a abril. turbidez e E. Ambient.com Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico. que no estado de Goiás. human development index and land use. considerando os dados de saneamento básico. Foi possível observar a alteração da qualidade da água dentre os municípios que possuem maior intervenção e modificação do meio ambiente. klebber. influenciada pela precipitação. coli.4136/ambi-agua. Brasil Escola de Engenharia Civil e Ambiental * Autor correspondente: e-mail: saulobruno@hotmail. índice de desenvolvimento humano e cobertura vegetal. the Getis-Ord index was used and it was applied to sanitation. Brasil. HDI and remnant vegetation in the State of Goiás. nclferreira@gmail. Klebber Teodomiro Martins Formiga Universidade Federal de Goiás (UFG). Accepted: 11 May 2016 Saulo Bruno Silveira e Souza*. 3 Taubaté – July / Sep. coli. dentre os demais municípios. apresentou um dos melhores valores para cor aparente.com.05) entre as áreas que possuem maior índice de saneamento com as regiões que tem maior IDH. Spatial statistics to evaluate the relationship between basic sanitation. Os dados de E. Monthly data related to E. 2015. Brasil doi:10. Goiânia. recursos hídricos. Água vol. sendo que o Norte Goiano.ambi-agua.4136/1980-993X www. Human Development Index (HDI) and vegetation cover index Rev. Notou-se uma forte correlação (p<0. turbidez e cor aparente de 140 mananciais goianos também foram coletados mensalmente entre 2005 e 2009 e comparados com a cobertura vegetal e o regime de precipitação. aplicado aos dados de saneamento. Brazil ABSTRACT This study presents the results of the spatial clustering of the 246 towns of the State of Goiás. coli. 2006. garantida uma melhor qualidade da água em Rev. em curto prazo. Rhodes et al. which in the State of Goiás. Ambient. water resources.. Tais condições constam como alguns dos fatores determinantes para a saúde pública. 2008. para se alcançar bons índices de qualidade de vida e de desenvolvimento econômico. é necessário a preconização e execução de um plano de ocupação da bacia hidrográfica de maneira clara. (2008) estimam que cerca de 4% das mortes no mundo se devem a doenças de veiculação hídrica devido à falta de saneamento. Água vol. art. já prevista na Lei Federal 11. There was a change in water quality among towns that have greater intervention in land use.05) between areas that have higher rates of sanitation with the regions that have the highest HDI levels. poder-se-á ter um menor impacto do uso e ocupação da bacia.445/2007. mas a longo prazo seu efeito sobre a saúde é substancialmente superior ao de intervenções médicas. 3 Taubaté – July / Sep. 2008. Logo. Inúmeros pesquisadores têm monitorado a perda de qualidade da água em função da ocupação desenfreada e desordenada da bacia (Walton e Hunter.. assim. Tal realidade se materializa no uso indiscriminado dos recursos hídricos. turbidity and E. 2002. especially in the North of Goiás. 2016 . It was observed that there is a strong correlation (p<0. Keywords: environmental degradation. São também preponderantes na recuperação e proteção do meio ambiente.. Rabelo et al. associado à implementação de políticas de saneamento. 2008. 2004. a perda de qualidade da água se deve à falta de planejamento e gestão das bacias hidrográficas. Bonnet et al. Hutton e Haller. (Landsat 7 ETM+ images acquired in 2002). O abastecimento de água. SIWI e WHO. Estes pesquisadores ressaltaram a necessidade da preservação da vegetação nativa (principalmente ao longo dos rios e das nascentes). pela reposta não linear da intervenção. which has the largest remaining vegetation areas and showed better values for apparent color. são vitais para a melhoria das condições de vida e saúde das comunidades. o que consagra a necessidade de sua universalização. Brazil. Brazil. O referido autor postula que. 1. resguardando a vegetação ciliar. concentrations of these parameters increased with rainfall. em simulações com dados demográficos de 1816 a 1905 de Lyon na França. Toledo e Nicolella. 2009. notou-se que as intervenções ambientais previnem mortes e elevam a expectativa de vida em sete vezes mais que as iniciativas de natureza biomédica. Prüss-Üstünet al. Estaria. 2001). Conforme Briscoe (1985). especialmente aquelas não atendidas por serviços de saneamento (Prüss-Üstünet al. no desmatamento de nascentes e na poluição dos rios e lagos. Assim.651/2012. considerando a ocupação urbana da bacia. riparian vegetation. 11 n. 3º da Lei 8. and an inverse relationship with the occurrence of remaining vegetation cover index. A relação das condições de saneamento com o meio ambiente e com o quadro epidemiológico é reconhecida pelos legisladores brasileiros. INTRODUÇÃO A contaminação das águas no meio natural representa um dos principais riscos à saúde pública.. occurs primarily between November and April. 2002. objetiva e eficaz. (2009) monitoraram a qualidade da água em duas bacias do bioma Cerrado. constatando o impacto do uso da terra intenso sobre a qualidade da água. Prüss-Üstüne e Corvalán. a coleta dos resíduos sólidos e o manejo da drenagem urbana. o esgotamento sanitário. que é uma exigência da Lei Federal 12. o efeito mensurável do abastecimento de água e do esgotamento sanitário pode parecer reduzido. In addition. Frequentemente. Existe uma estreita correlação entre a qualidade de água e as inúmeras enfermidades que acometem as populações. Um fator impactante sobre a qualidade dos recursos hídricos é a forma como o homem se apropria e usa o solo. Boyer et al. 626 Saulo Bruno Silveira e Souza et al.080/90 – que dispõe sobre a prestação dos serviços de saúde no País. coli than the other municipalities. 2005). sem descurar da devida proteção ao meio ambiente. Isto. As manchas urbanas e os grandes corpos d’água ocupavam pouco mais de 1.0% do território goiano. 4. portanto 35. Jataí. devido à proximidade da Capital Federal. Formosa. que resultaram em vários problemas sociais. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO A área de estudo é o estado de Goiás. coleta dos resíduos sólidos e manejo da drenagem urbana. as áreas agrícolas ocupavam 18. 2.1%. 3 Taubaté – July / Sep. e nessa mesorregião se destacam os municípios de Rio Verde. bem como serviços de abastecimento de água. educação.Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico … 627 meio natural. entre as longitudes 53º14’52” W e 45º54’23” W e entre as latitudes 12º23’44” S e 19º28’58” S.776. De acordo com mapeamento do uso do solo realizado a partir de imagens Landsat7 ETM+ obtidas em 2002. Neste trabalho busca-se estabelecer uma relação proveniente das análises espaciais de agrupamentos dos 246 municípios do Estado de Goiás. Chapadão do Céu e Catalão. 2011). Este Estado se destaca no Brasil pelo seu significante/importante incremento demográfico. Em relação ao Índice de Desenvolvimento Humano (IDH). considerando os dados de saneamento básico. respectivamente. Goiás está dividido em 246 municípios. A intensa ocupação do estado de Goiás resultou na remoção da cobertura vegetal autóctone de extensas áreas para a formação de pastagens e áreas agrícolas.3% da população. esgotamento sanitário. 2008). Luziânia. No Sul Goiano. tais como Cristalina. Águas Lindas de Goiás. falta de saneamento básico e deficiente infraestrutura de saúde. 11 n. com 0.5%. com bacias hidrográficas contendo pouca vegetação nativa e que apresentam mananciais com qualidade de água inferior. É importante mencionar que tais municípios tiveram um importante incremento populacional nas últimas décadas. Também foram estabelecidas relações entre estas variáveis com os meses com maior precipitação. A principal hipótese é que os locais no estado de Goiás. turbidez e cor aparente de 140 mananciais goianos. Nelas se concentram. Planaltina.749 habitantes (IBGE. Mineiros. a população era de 4. 2016 .7% da superfície do solo que estaria coberta pela vegetação nativa (Sano et al.510 habitantes e em 2010 chegou a 5. relacionando com a resolução CONAMA 357/2005. e desta forma poder alcançar um desenvolvimento mais sustentado e equilibrado. coli.8% da população estadual (IBGE. 2011). índice de desenvolvimento humano e remanescente de cobertura vegetal. bem como os dados de E. enquanto que as pastagens ocupavam 45. residem 21. ou seja. Rev. segurança e transporte. Essa concentração é explicada principalmente pela localização da capital do Estado que forma com mais dezenove municípios a Região Metropolitana de Goiânia. coincidem com aqueles em que existe maior disponibilidade de saneamento básico. onde residem 51.3% do Estado. um aumento populacional de 25. onde ocorrem os maiores índices de desenvolvimento humano. Os municípios mais populosos são os localizados no entorno de Brasília/DF.9% e 3. No entanto são regiões de intensa ocupação. Em 2000. A população goiana está concentrada principalmente na mesorregião Centro Goiana.664.. Água vol.9% da população. o qual se localiza na região centro-oeste do Brasil. As mesorregiões Norte Goiano e Noroeste Goiano são as menos populosas do Estado. bem como uma análise da variação temporal dos valores observados. restando. A mesorregião denominada Leste Goiano concentra 18.0% dos habitantes. Ambient.514. até o ano 2000 o Estado de Goiás estava em 8º lugar no Brasil. agrupados em cinco grandes mesorregiões. A concentração populacional nela registrada foi “induzida” principalmente pelo significante desenvolvimento do agronegócio. Da mesma forma. mas que contam com pelo menos um dos serviços.. Outros parâmetros foram avaliados. Estes elementos tiveram amostras coletadas mensalmente durante os anos de 2005 a 2009. Para cada município. coli. febre paratifóide. Além disso. foram avaliados a partir do mapeamento do uso e ocupação do solo do estado de Goiás. foi calculada a porcentagem de domicílios com serviços adequados de saneamento. selecionaram-se os parâmetros cor aparente. uma vez que este induz melhorias nas três variáveis do IDH.. esgoto e coleta de lixo). à rede de esgotamento sanitário e com coleta de lixo. longevidade). Neste trabalho. 628 Saulo Bruno Silveira e Souza et al. O IDH é elaborado a partir de dados de expectativa de vida ao nascer (saúde. Esses últimos não contam com qualquer serviço de saneamento (rede de água tratada. o IDH não considera a qualidade ambiental dos municípios. Com o intuito de avaliar a situação social dos municípios goianos. turbidez e E. A base de dados geográficos foi sistematizada a partir da interação entre dados de saneamento básico obtidos para todos os municípios brasileiros durante os levantamentos censitários realizados nos anos 2000 e 2010 (IBGE. Pesou. coli assume importância como parâmetro indicador da possibilidade da existência de micro-organismos patogênicos responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica. problemas relacionados à erosão dos solos nas áreas circunvizinhas aos cursos d´água. O aumento da turbidez pode provocar impactos. foram compilados dados oriundos da Empresa de Saneamento de Goiás (SANEAGO). em municípios com saneamento adequado a macro drenagem pode estar comprometida devido à intensidade do uso e ocupação do solo com extermínio da vegetação nativa. por meio de alterações nas dosagens de coagulantes. esgotamento sanitário e coleta de lixo). MATERIAL E MÉTODOS Este trabalho foi elaborado a partir da organização de uma extensa base de dados geográficos do estado de Goiás. os que não contam com os três tipos de serviços (água. pode exigir manobras operacionais nas estações de tratamento de água. pois reduz a fotossíntese da vegetação enraizada submersa e algas. 3. 2005). Finalmente. mensurados conforme recomendações no “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater” (APHA et al. As três dimensões contempladas pelo IDH (expectativa de vida. foi obtida para cada município a porcentagem de domicílios que conta com serviço de saneamento semiadequado. que é uma medida comparativa onde são atribuídos valores que variam de zero (baixo índice) a um (alto índice). educação e renda). 3 Taubaté – July / Sep. Os dados de saneamento básico utilizados são resultados da compilação elaborada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Os remanescentes de vegetação nativa disponível nos municípios goianos. Tais indicadores foram selecionados por terem sido monitorados em todos os 140 mananciais. Enquadram-se nesta categoria os domicílios ligados à rede pública de água tratada. No entanto. educação e PIB per capita (como um indicador de renda) recolhidos a nível nacional. ou seja. A determinação da E. 11 n. disenteria bacilar e cólera (Libânio et al. 2011). A turbidez pode indicar. Ambient. publicados em 2011. foi utilizado o IDH. 2005). foram considerados somente os municípios do estado de Goiás. a partir dos dados obtidos nos censos. Para a avaliação dos resultados de qualidade da água. o fato de serem relevantes como paradigmas da qualidade da água e serem sensíveis às alterações e modificações das bacias hidrográficas (Libânio et al. e essa é uma grande lacuna quando se trata de saneamento. Água vol. 2016 . em que o serviço de saneamento é inadequado. apresentam grande relação com o nível de saneamento dos municípios.. está disponível nos dados de saneamento a porcentagem de domicílios em cada município goiano. ainda. principalmente. 2005). acerca da qualidade da água captada em cento e quarenta municípios goianos. tais como febre tifóide. na escala Rev. Além disso. porém não possuíam representatividade temporal. Com efeito. no âmbito do projeto “Identificação de Áreas Prioritárias para Conservação da Biodiversidade no estado de Goiás”. As regiões norte e central concentram os municípios que menos dispõem desse tipo de serviço. O índice de Getis-Ord foi aplicado sobre as variáveis de saneamento adequado e remanescente de vegetação nativa. n é o número total de municípios. 4. 11 n. 2. wi. xj é o valor da variável quantitativa do município j. De posse da base de dados organizada. Assim. foram obtidos valores concernentes ao IDH. deu-se início à elaboração de análises espaciais de agrupamento.000. o IBGE agrupou as informações de saneamento básico em três categorias: Categoria 1- saneamento adequado (quando o domicílio é atendido pela coleta de lixo e está conectado nas redes de distribuição de água e coleta de esgoto).5%.j é o peso espacial entre os municípios i. Na Figura 1 é possível observar a evolução do Saneamento Básico em Goiás em 2000 e 2010. utilizando o índice de Getis-Ord (Equações 1. conforme apresentado na Figura 2. Observa-se ainda Rev.6% no período do levantamento. Na região central do Estado. 2016 . municípios onde apenas uma minoria dos domicílios é beneficiada. A partir de análises de agrupamentos utilizando o índice Getis-Ord. ainda.𝑗 𝑗=1 𝑖. Esta base cartográfica foi elaborada. ∑𝑛 ̅ 𝑛 𝑗=1 𝑤𝑖. S = desvio padrão. O saneamento básico inadequado também sofreu uma queda significativa de 8. a interpretação de imagens Landsat 7 ETM+ de 2001/2002. Em levantamentos censitários realizados nos anos de 2000 e 2010.1% dos domicílios passaram a lograr de tal situação. e em uma segunda etapa.Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico … 629 1:250.1% dos domicílios goianos contavam com saneamento básico adequado. e assim 22. 3) 𝑛−1 em que: Gi*= índice de Getis-Ord. 3). e j.8%.2% para 60. ou seja. quando o domicílio não dispõe de qualquer tipo de serviço de saneamento (IBGE. Água vol. indo de 26.𝑗 ∑𝑛 2 𝑗=1 𝑥𝑗 ∑𝑛 𝑗=1 𝑥𝑗 𝐺𝑖∗ = 𝑆=√ − (𝑋̅)2 𝑋̅ = 𝑆 [𝑛 ∑𝑛 𝑤2 −(∑𝑛 𝑤 )2 ] 𝑛 𝑛 √ 𝑗=1 𝑖. para a variável porcentagem de domicílios com serviços de saneamento adequado. estão os municípios onde ocorre grande desigualdade em relação à oferta de saneamento adequado aos domicílios.7% indo de 63. sobre as regiões de alta. Ambient. Enquanto isso.0% para 17. compilação de informações do projeto RadamBrasil e reconhecimento de campo (Sano et al.𝑗 (1. no ano de 2000. 𝑋̅ = média da variável. saneamento básico semiadequado. Utilizou-se. sofreu uma pequena queda de 2. baixa e média ocorrência de saneamento adequado e vegetação nativa. que atende a maioria dos domicílios. 11.saneamento inadequado. Categoria 3 . 2011). a partir do qual se avalia uma variável quantitativa em uma área. RESULTADOS E DISCUSSÃO O saneamento básico do estado de Goiás atende de forma adequada apenas uma pequena parcela dos domicílios goianos. 2. Categoria 2. foi possível observar que a região sul do estado de Goiás concentra os municípios mais privilegiados.4% dos domicílios goianos sem qualquer tipo de saneamento básico. 3 Taubaté – July / Sep. 2008).saneamento semiadequado (quando o domicílio dispõe de pelo menos um serviço). Conforme Figura 1.. considerando o contexto das áreas vizinhas. Em 2010 houve um acréscimo considerável de 99.𝑗 𝑥𝑗 −𝑋 ∑𝑗=1 𝑤𝑖. para 17. portanto. 1900ral 1900ral Adequado Porcentagem domicílios 1900ral Semiadequado 1900ral 1900ral Inadequado 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 2000 2010 1900ral Figura 1. na parte norte o incremento na porcentagem de municípios com saneamento adequado foi de 12. Valores menores são registrados nas regiões com evidentes carências de saneamento adequado. é possível constatar significativos aumentos da oferta desses serviços (Figura 3). 630 Saulo Bruno Silveira e Souza et al.7%. constatando a correlação entre os índices de IDH e de saneamento para dados de 2000. esse valor passou para 21.7% dos domicílios passaram a contar com esse tipo de serviço. passando de 4.2% dos domicílios contavam com saneamento adequado. Figura 2. além dos estados brasileiros. 3 Taubaté – July / Sep.9% dos domicílios em 2000. quando se avalia a porcentagem de domicílios com saneamento adequado em 2000 e 2010 nas três regiões mapeadas na Figura 2.6%. Na região de índice de agrupamento médio (região central de Goiás). Água vol. Uma década depois 39. que avaliaram 127 países. também possui maior IDH (Figura 4). na região sul do Estado (área vermelha). apenas 10.6% em 2010. Índices de disponibilização de serviço de saneamento básico adequado nos municípios em 2000 e 2010. 11 n. as diferenças regionais nos serviços de saneamento não se alteraram.0% dos domicílios contavam com saneamento adequado em 2000. após uma década de investimentos. (2005). Tal relação também foi observada por Libânio et al. 2016 .49%. de 18. de maneira significante. No ano de 2010. Observa-se que a região em que existe maior quantidade de domicílios com saneamento adequado. Evolução do saneamento básico em Goiás do ano 2000 para 2010. um incremento de 11. Finalmente. Rev. Ambient. No entanto.6%. em média 21. As diferenças regionais não tiveram alterações. tendo-se um incremento. que. Em 2000. considerando a porcentagem de áreas com cobertura nativa remanescente. agrupamento. Porcentagem dos domicílios atendidos Figura 4. Figura 5. Rev.Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico … 631 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 2000 1900ral 2010 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral Médio Alto 1900ral Baixo 1900ral Alto 1900ral Médio 1900ral Baixo 1900ral Índice de Agrupamento Índice de Agrupamento Figura 3. Na Figura 5 nota-se que na região sul do Estado há a presença de extensas áreas agrícolas. Índice de desenvolvimento humano nos com saneamento básico adequado nos anos de agrupamentos de municípios com saneamento 2000 e 2010. em certo grau. as condições de saneamento. associado às estatísticas de renda e de educação da população e de preservação do meio ambiente. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. Ambient. Tal parâmetro. Água vol. conforme o mapeamento de adequado em 2010. foi obtido o mapa ilustrado na Figura 6. Por meio da análise espacial de agrupamento. 2016 . enquanto que na região norte há extensas áreas com vegetação nativa remanescente. Essa expectativa é um importante indicador de saúde e retrata. A clara correlação entre o IDH e a abrangência dos serviços de saneamento básico pode ser explicada pelo fato de o cálculo desse índice levar em consideração a expectativa de vida ao nascer. constitui os fundamentos que formatam o IDH. Mapa de uso do solo com destaque para o remanescente de cobertura vegetal. na região com municípios menos preservados. portanto. Finalmente. turbidez e E. observou-se nos municípios mais preservados um IDH-médio de 0. Avaliando o IDH médio em cada agrupamento. Para estes parâmetros. ou seja. coli de 140 mananciais que abastecem os municípios atendidos pela SANEAGO. Água vol. ou seja. nas áreas com índice mediano de preservação. e parte da região sul do Estado.735. que no estado de Goiás ocorrem primordialmente os meses de novembro a abril. Na região central. além de possuir pouco remanescente vegetal. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. Mapa dos grupos dos municípios com índices de cobertura vegetal remanescentes similares no estado de Goiás. de 0. 632 Saulo Bruno Silveira e Souza et al. apresentou. Nas Figuras 7. para os parâmetros analisados. o maior do Estado. Conforme a Figura 6. na região oeste. com grande alteração do uso do solo e com bacias bem degradadas. observa-se que o Norte Goiano é a região mais preservada. o IDH-médio é um pouco maior. nas Figuras 7. agrega grandes centros urbanos. Por seu turno. para quase todos os meses do ano. considerando a cobertura vegetal nativa remanescente. influenciada fortemente pela precipitação. mostra que no extremo norte de Goiás se concentram os municípios com maiores reservas de vegetação. 8 e 9 apresentam-se os valores médios mensais nos anos de 2005 a 2009 dos parâmetros: cor aparente. 8 e 9.691. Ao se confrontar estes dados com a Figura 5. Ainda. concentram-se aqueles que apresentam desigualdade em relação a quantidade de cobertura vegetal nativa. nota-se uma variação temporal nas concentrações dos parâmetros analisados.747. Os meses mais chuvosos Rev. melhor qualidade da água natural. situam-se os municípios com maiores áreas desmatadas ou desflorestadas. nota-se que a mesorregião Centro Goiano apresenta valores um pouco superiores. 2016 . parte da região central e sul do estado de Goiás. Finalmente. Brasil. enquanto que o Norte Goiano possui valores mais baixos. a análise de agrupamento dos municípios. Ambient. Figura 6. o IDH-médio encontrado foi de 0. e que. Já o Centro Goiano. para quase a totalidade das mesorregiões. no intervalo de tempo analisado. Rev. segundo a portaria CONAMA 357/2005. de março a outubro. Observa-se na Figura 8 que nos meses de estiagem. Assim. não se nota tendência de aumento ou redução dos valores de concentração. Utilizando este limite para a variável E. estes valores não ultrapassaram em nenhuma situação o valor de 100 UNT. região que possui maior remanecente de vegetação nativa. os valores de turbidez não ultrapassam o valor de 40 UNT. com exceção do Norte Goiano. 2005 a 2009. Para a variável coliforme fecal. Água vol. limite para classificação do curso d´água como Classe I. Não se observam alterações consistentes dos valores destes parâmetros em escala anual (p>0. 11 n. 2016 .05). a mesma portaria fixa o valor máximo de 103 NMP por 100 m L-1 para cursos d´água Classe 2. limite para classificação do curso d´água como Classe II. 100 90 80 Turbidez (UNT) 70 Sul 60 50 Centro 40 Norte 30 Leste 20 10 Noroeste 0 1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral MESES Figura 8. coli. Variação temporal da cor aparente entre 2005 a 2009 para as mesorregiões goianas. 200 180 160 Cor aparente (uH) 140 Sul 120 100 Centro 80 Norte 60 Leste 40 20 Noroeste 0 1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral MESES Figura 7. para o mês de janeiro. Entretanto. Variação temporal da turbidez entre 2005 a 2009 para as mesorregiões goianas.Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico … 633 coincidiram com a elevação dos valores das variáveis analisadas durante os cinco anos analisados. possibilidade permitida na CONAMA 357/2005. 3 Taubaté – July / Sep. por exemplo. Valor este superado nos meses mais chuvosos. observa-se que praticamente todas as mesorregiões do estado de Goiás obtiveram valores superiores a este. Ambient. coli. WATER ENVIRONMENT FEDERATION – WEF. 6. turbidez e E. Rev.00E+04 Sul Centro . além de possuir pouco remanescente vegetal. Já o Centro Goiano. 2005. para cada mês avaliado. e que de modo geral contam com maiores serviços de saneamento. apresentou valores piores. Os municípios que integram a região em que existe maior quantidade de domicílios com saneamento adequado. enquanto que as regiões norte e central concentram os municípios que menos dispõem desse tipo de serviço. coli entre 2005 a 2009 para as mesorregiões goianas. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG) pelo suporte financeiro por meio do projeto da chamada 05/2012. agrega grandes centros urbanos. CONCLUSÃO Houve acréscimo significante de 99.8% na quantidade de domicílios atendidos por saneamento. 2016 . Na região central do Estado estão os municípios onde ocorre grande desigualdade em relação à oferta de saneamento adequado aos domicílios. coli (NMP/100mL) 1. A região sul do estado de Goiás concentra os municípios mais atendidos por saneamento. coli. com grande alteração do uso do solo e com bacias bem degradadas.00E+02 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral MESES Figura 9. entre os anos de 2000 e 2010. o IDH-médio foi superior. REFERÊNCIAS AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. Variação temporal da E. 21th ed. os melhores valores para os parâmetros cor aparente. 11 n. Washington. Não se observou alteração significativa de valores de cor aparente.00E+03 Leste Noroeste 1. 3 Taubaté – July / Sep. e apresentou. Standard methods for the examination of water and wastewater. 5. de maneira adequada. no estado de Goiás. 634 Saulo Bruno Silveira e Souza et al. O Norte Goiano é a região que possui maior extensão de remanescente vegetal. Água vol. 7. turbidez e E. 1. Quanto à variação temporal. assim como o Leste Goiano. Nas regiões com municípios mais desmatados. as concentrações dos variáveis analisadas foram influenciadas fortemente pelo período chuvoso. também possuem maiores IDH. WATER WORKS ASSOCIATION – AWWA.00E+05 E. entre os anos de 2005 a 2009. Ambient.log Norte 1. Influência do uso do solo na qualidade da água no bioma Cerrado: um estudo comparativo entre bacias hidrográficas no Estado de Goiás. F. M. LOBO. P. S. 2008. NEWTON.1023/A%3A1015709302073 BRASIL. L. 3.Estatística espacial para avaliar a relação entre saneamento básico … 635 BONNET. 2002. R. Geneva: WHO.org/10. M. 1996. 11 n.. R. V. The water quality dimension: an evaluation of the relationship between social.org/10. n. L. G. BRITES.org/10. 99. Stockholm. C. Environmental Science & Technology. BOS. p. R. v.ibge. Making water part of economic development: the economic benefits of improved water management and services. 2016 . 3. A. B. STOCKHOLM INTERNATIONAL WATER INSTITUTE . RABELO.S.gov. n. Goiânia: Editora da UFG.1016/S0033-3506(85)80103-7 HUTTON. OLIVEIRA. v.WHO. water availability.. benefits and sustainability of interventions to protect and promote health. p. A. R. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. 57/58. Atlas de saneamento 2011. ARAÚJO. de O. WORLD HEALTH ORGANIZATION . 18. P. L. 2011. F. C. GOODALE. Influences of land use on water quality of a diverse New England.org/10. v. http://dx. Brasília. Rio de Janeiro. 2005...SIWI.. 4. G. BRISCOE. BARTRAM. Acesso em: 09 set. water services and public health indicators.1021/es002052u SANO. Minstério das Cidades. Disponível em: http://www. A. Ambient. (Org. S. v. C.org/10. 2004. HOWARTH.. E. J. http://dx. L. n. L. Padrões de cobertura de solos do estado de Goiás. better health: costs. 2005. GOMES.). M. 32.doi. 2001.A. E. PUFALL.4136/ambi-agua. http://dx. 2009. W. HALLER. A.. R. 2008. Evaluating water supply and other health programs: short-run vs long-run mortality effects. E. n.. 137-169. 3 Taubaté – July / Sep. Coordenação de Geografia. Public Health. http://dx. JAWORSKI. G. 2015. 35.. G.. G. J. 2006. J.doi.96 RHODES. A encruzilhada socioambiental . FERREIRA. A.. A. P. F. LIBÂNIO.shtm.. FERREIRA. W.doi. Engenharia Sanitária e Ambiental. http://dx. 2. de L.1590/S1413-41522005000300006 PRÜSS-ÜSTÜN. Anthropogenic nitrogen sources and relationships to riverine nitrogen export in the northeastern U. Revista Ambiente & Água. A. Relações entre qualidade da água e uso do solo em Goiás: uma análise à escala da bacia hidrográfica.. C. N. C.. NASCIMENTO.doi. 172-187. 2. http://dx.142-145. SILVA. Rev. p..1590/S0100-67622008000200014 BOYER. In: FERREIRA. Água vol.. C.doi. n.org/10.br/home/estatistica/populacao/atlas_saneamento/default_zip.. GORE. Safer water. v.. 10. Revista Árvore.biodiversidade. C. DAMBRÓS. A. 2008. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE.. Biogeochemistry.. CHERNICHARO.. Genebra: WHO. Brasil. STONE.doi. Evaluation of the costs and benefits of water and sanitation improvements at the global level. Preventing disease through healthy environments: Towards an estimate of the environmental burden of disease. N. E. G. L. 1985. economia e sustentabilidade no cerrado. v. Genebra: WHO. L. C. PRÜSS-ÜSTÜN. CORVALÁN.. 636 Saulo Bruno Silveira e Souza et al. TOLEDO, L. G.; NICOLELLA, G. Índice de qualidade de água em microbacia sob uso agrícola e urbano. Scientia Agricola, v. 59, n. 1, p. 181-186, 2002. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90162002000100026 WALTON, R. S.; HUNTER, H. M. Isolating the water quality responses of multiple land uses from stream monitoring data through model calibration. Journal of Hydrology, v. 378, p. 29-45, 2009. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2009.09.004 WALTON, R. S.; HUNTER, H. M. Land-use effects on fluxes of suspended sediment, nitrogen and phosphorus from a river catchment of the Great Barrier Reef, Australia. Journal of Hydrology, v. 356, p. 131-146, 2008. http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2008.04.003 Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.4136/1980-993X www.ambi-agua.net E-mail:
[email protected] Influência do número de classes de vulnerabilidade na determinação da suscetibilidade morfométrica à inundação doi:10.4136/ambi-agua.1842 Received: 16 Jan. 2016; Accepted: 15 May 2016 Vívian Gemiliano Pinto1*; Ricardo Neves de Souza Lima2; Ricardo Costa Pinto e Santos1; Celso Bandeira de Melo Ribeiro3 1 Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais (IFSudesteMG), Juiz de Fora, MG, Brasil Departamento de Educação e Tecnologia 2 Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Rio de Janeiro, RJ, Brasil Centro de Documentação e Disseminação de Informações (CDDI) 3 Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Juiz de Fora, MG, Brasil Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental (ESA/UFJF) * Autor correspondente: e-mail:
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[email protected] RESUMO A morfometria da bacia hidrográfica é um importante instrumento de diagnóstico da suscetibilidade à inundação. Este diagnóstico pode nortear o planejamento e a implementação de medidas mitigadoras para se evitar prejuízos causados por alagamentos. O objetivo deste trabalho foi estudar a suscetibilidade à inundação da bacia hidrográfica do Ribeirão do Espírito Santo (BHRES), localizada no município de Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil, por meio de sua caracterização morfométrica utilizando-se duas, três e cinco classes de vulnerabilidade. Para isso a bacia foi subdividida considerando dois níveis de detalhamento: no primeiro, menos detalhado, foram geradas três sub-bacias e no segundo, mais detalhado, foram geradas 65 microbacias. Nestas unidades de estudo foi avaliada a suscetibilidade morfométrica à inundação e os resultados foram comparados utilizando-se as técnicas de agrupamento “K-means e Fuzzy C-means”. Os resultados demonstraram que o número de classes de vulnerabilidade adotada influencia o resultado da classificação das áreas, sugerindo que a utilização de critérios de validação de cluster pode ser usada para balizar tal escolha. Agrupamentos formados apenas por semelhanças morfométricas se distinguem daqueles obtidos pela metodologia utilizada para classificação de áreas suscetíveis à inundação, visto que a metodologia para análise de suscetibilidade transforma os valores numéricos de cada parâmetro morfométrico em uma classe de suscetibilidade, ponderando-o conforme sua implicação na inundação. Palavras-chave: microbacias, morfometria, ribeirão do Espírito Santo, técnicas de agrupamento. Influence of the number of vulnerability classes in determining morphometric susceptibility to flooding ABSTRACT Watershed morphometry is an important tool to diagnose susceptibility to flooding. This diagnosis can guide the planning and implementation of mitigation measures to avoid Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 638 Vívian Gemiliano Pinto et al. flooding damage. The objective of this work was to study flooding susceptibility in Espírito Santo Stream Basin (ESSB), located in the municipality of Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil, based on its morphometric characterization using two, three and five classes of vulnerability. In order to accomplish this, the basin was divided considering two levels of detail: in the first, less-detailed level, three sub-basins were generated; and in the second, more-detailed level, 65 watersheds were generated. Morphometric susceptibility to flooding was evaluated in these study units and the results were compared using the K-means and Fuzzy C-means clustering techniques. The results showed that the number of classes adopted affects the result of classification vulnerability, suggesting that cluster validation criteria can be used to delimit the choice of the number of classes to be adopted. Groups formed only by morphometric similarities differ from those obtained by the methodology based on classification of areas susceptible to flooding, since the methodology for susceptibility analysis transforms the numerical values of each morphometric parameter in a class of susceptibility. Keywords: clustering techniques, Espírito Santo stream, morphometry, watershed. 1. INTRODUÇÃO A Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997 que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos considera a bacia hidrográfica como unidade de gestão dos recursos hídricos. Entretanto, desde os anos 1980, os estados do Paraná (“Paraná Rural”) e Santa Catarina (“Microbacias”) já possuíam alguns programas de manejo e conservação dos recursos naturais tendo como foco a escala de microbacias (Neves Neto e Hespanhol, 2009). Prática defendida por vários autores, pois as microbacias são as grandes alimentadoras dos rios e dos grandes sistemas fluviais (Machado e Stipp, 2003; Lima, 2010; Machado, 2012). Contudo os termos sub-bacia e microbacia hidrográfica apesar de incorporados na literatura técnico-científica, não apresentam a convergência conceitual observada para o termo bacia hidrográfica (Teodoro et al., 2007). Neste estudo adotou-se como sub-bacias, as áreas de drenagem dos tributários do curso d’água principal e como microbacias as áreas formadas por canais de 2ª, 3ª e, em alguns casos, de 4ª ordem. Num contexto de gestão de bacias e microbacias, a morfometria fornece ferramentas para mensuração e análise matemática da configuração da superfície terrestre e da forma e dimensões de sua paisagem (Cooke e Doornkamp, 1974). Devido à estreita correspondência entre as características morfométricas das bacias hidrográficas e o comportamento hidrológico, aquelas corroboram para o entendimento do regime hidrológico (Fritzsons et al., 2009). Entretanto, a grande variabilidade espacial das características físicas dos componentes do ciclo hidrológico, em sua fase terrestre, e a complexidade na geração de informações de variáveis morfométricas evidencia a premência pela utilização das ferramentas de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), enquanto, bancos de dados espaciais e técnicas de sensoriamento remoto vêm apoiar o entendimento da dinâmica espacial e temporal na manipulação de informações especializadas em sistemas de bacias hidrográficas. Verifica-se, ainda, que a morfometria da microbacia hidrográfica é um importante instrumento de diagnóstico da susceptibilidade à inundação, e que seus resultados podem nortear o planejamento e a implementação de medidas mitigadoras para evitar os prejuízos causados pelos alagamentos (Rodrigues e Starzynski, 2003). Contudo, inquere-se se as análises de vulnerabilidade, tão comuns em diagnósticos ambientais podem ser influenciadas pela quantidade de classes definidas a priori. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a suscetibilidade morfométrica à inundação de sub-bacias e microbacias da bacia hidrográfica do Ribeirão do Espírito Santo (BHRES) em Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Influência do número de classes de vulnerabilidade... 639 Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil, adotando-se duas, três e cinco classes de vulnerabilidade. Além disso, aplicaram-se diferentes métodos de agrupamento para identificar semelhanças morfométricas entre microbacias e compararam-se os grupos formados pelas classes de suscetibilidade à inundação com aqueles obtidos analisando-se apenas as semelhanças entre as microbacias. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1. Área de estudo A área de estudo compreende a BHRES, que tem como curso d`água principal o ribeirão Espírito Santo, afluente da margem direita do Rio Paraibuna, que, por sua vez, é afluente da margem esquerda do Rio Paraíba do Sul. A BHRES está localizada na região noroeste do município de Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil (Figura 1), com uma área de drenagem de 151,49 km2, predominância de alta susceptibilidade à erosão, apesar de sua vocação rural, diferenciando-se apenas em áreas próximas ao exutório, onde se observam granjeamentos, grandes indústrias, incluindo parte do distrito industrial da cidade, uma estação de tratamento de água e uma estação de tratamento de esgoto (Pinto et al., 2014). Figura 1. Localização da bacia hidrográfica do ribeirão do Espírito Santo, Juiz de Fora, Minas Gerais e distribuição de suas três sub-bacias e 65 microbacias. 2.2. Morfometria da BHRES Para a caracterização morfométrica da BHRES foi gerado no SIG, ArcGIS 10, um modelo digital de elevação hidrograficamente condicionado (MDEHC), a partir de levantamento por LIDAR (Light Detection and Ranging) e restituição aerofotogramétrica da bacia realizados pela prefeitura Municipal de Juiz de Fora. Para a identificação dos corpos d’água foram utilizados dados vetoriais digitais referentes à hidrografia das cartas Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 640 Vívian Gemiliano Pinto et al. topográficas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), folhas Ewbank da Câmara (SF-23-X-C-VI-2) e Juiz de Fora (SF-23-X-D-IV-1), ambas na escala de 1:50.000 (IBGE, 1980b; 1980a). Para a determinação da morfometria da bacia, além de considerá-la como um todo, esta também foi dividida em três sub-bacias principais (Figura 1): Sub-bacia do Córrego Gouveia (SBCG); Sub-bacia do Córrego Taquaras (SBCT), que contém a nascente do Ribeirão Espírito Santo; e Sub-bacia do Córrego Penido (SBCP). Além da divisão em sub-bacias, a BHRES também foi subdividida em 65 microbacias. As microbacias foram delimitadas a partir dos afluentes de segunda ordem dos principais cursos d`água da BHRES, que são: Córrego Gouveia, Córrego Penido, Córrego Taquaras e Ribeirão do Espírito Santo. Cabe ressaltar que, apesar do Ribeirão do Espírito Santo emprestar o nome à BHRES, o Córrego Taquaras possui maior extensão a montante que o Ribeirão Espírito Santo, ao se unir a este (Figura 1) (Pinto et al., 2014). A delimitação das áreas foi realizada automaticamente no módulo “Spatial Analyst” do SIG ArcGIS a partir do MDEHC, sobre o qual havia sido determinado em SIG a direção do escoamento superficial pelo método desenvolvido por Jenson e Domingue (1988). Os parâmetros morfométricos utilizados para a caracterização das unidades hidrográficas, objetivando identificar áreas mais suscetíveis a inundações são apresentados na Tabela 1. 2.3. Definição das faixas de suscetibilidade à inundação na BHRES Para identificar as áreas mais suscetíveis a inundação na BHRES, avaliou-se a bacia e suas principais sub-bacias (Figura 1). Inicialmente, atribuiu-se valor 5 para a condição mais favorável à inundação e valor 1 a condição menos favorável. Dividindo-se o intervalo entre os valores extremos em cinco classes obteve-se uma escala de suscetibilidade variando de 1 a 5, correspondendo, respectivamente, à: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta suscetibilidade à inundação. Após a determinação da suscetibilidade para cada um dos parâmetros morfométricos, estes foram somados tanto para a BHRES quanto para cada sub-bacia. Como se utilizou 12 parâmetros, cuja escala variava de um a cinco, o somatório para cada unidade de estudo variou de 12 a 60. Sendo assim, estabeleceram-se cinco novos intervalos de domínio de classe: entre 12 e 21,6; maior que 21,6 e 31,2; maior que 31,2 e 40,8; maior que 40,8 e 50,4 e; maior que 50,4 e 60, correspondendo, respectivamente, à suscetibilidade à inundação muito baixa, baixa, média, alta e muito alta, identificando-se assim, a suscetibilidade da BHRES e de suas principais sub-bacias. A fim de observar se ocorreria variação na classificação realizada conforme a quantidade de intervalos de classe criados. Aplicou-se a mesma metodologia para três e duas classes, adotando-se, respectivamente, a classificação alta, média e baixa e; alta e baixa suscetibilidade. 2.4. Avaliação da suscetibilidade à inundação das microbacias pertencentes à BHRES Posteriormente, com a finalidade de precisar dentro da BHRES as áreas com características morfométricas mais vulneráveis à inundação, esta foi subdividida em 65 microbacias e os 12 parâmetros, descritos na Tabela 1, foram calculados para cada uma delas. Para cada parâmetro foram determinados o valor médio entre as microbacias e o desvio padrão. Todas as microbacias que possuíam valor de parâmetro fora do intervalo: média mais ou menos duas vezes o desvio padrão, foram considerados valores anômalos, e receberam valor máximo ou mínimo de acordo com a implicação do parâmetro na suscetibilidade à inundação. Por exemplo, uma microbacia que possuísse declividade média do canal principal (Dmcp) acima do intervalo considerado aceitável, receberia classificação 1, uma vez que altos valores de Dmcp são desfavoráveis à inundação. Em contrapartida, valores extremamente elevados de densidade hidrográfica (Dh) são favoráveis a inundação e receberiam Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 11 n. com maior Índice de Circularidade (IC) susceptibilidade a enchente. 1945). Frequência de canais que não possuem tributários. enquanto acima de 1. É função da razão entre o perímetro (km) e a raiz da área de drenagem (km2). considerando a classificação Frequência de Canais de Primeira proposta por Strahler (1952) em relação ao número total de canais. 1945).. Uma bacia com F baixo indica que a mesma é menos susceptível a enchentes Fator de Forma (F) que outra. cobertura Densidade de Drenagem (Dd) vegetal. Is igual a um. Indica a resposta da bacia ao processo de escoamento superficial. Tabela 1. Características geométricas da bacia Parâmetro Descrição Área de Drenagem (A) Área em projeção horizontal delimitada por seus divisores topográficos (km2). Neste trabalho foi utilizada a classificação proposta por Strahler (1952). 1945). descarga e capacidade de escoamento. É a razão entre o comprimento total de todos os canais (km) e a área de drenagem total (km2)(Horton. 2003). Rev. 1985). 1985). infiltração de água no solo. É a razão entre a amplitude altimétrica do curso d`água principal (m) e o comprimento Declividade Média do Canal do canal principal (m). canal tortuoso e valores intermediários indicam formas transicionais(Alves e Castro. 1981). 1975). É controlada por inúmeras variáveis: relevo. porém com fator de forma maior (Villela e Mattos.51 indicam tendência a formas circulares. Perímetro (P) Comprimento da linha divisora de águas que limita a bacia hidrográfica (km). Ordem Hierárquica da Bacia (O) mantendo relação direta com a área da bacia.47 indicam bacias com forma alongada (Villela e Mattos. sendo que Coeficiente de Compacidade (Kc) valores próximos da unidade correspondem a bacias circulares. Bacias com IC maiores que 0. Sendo que a descarga aumenta exponencialmente em função da ordem hierárquica do canal (Horton. descrita para a BHRES e suas sub-bacias utilizando-se cinco. implicando nos processos de inundação/enchente (Zãvoianu. indicando mais água sendo escoada do que infiltrada (Morisawa.51 indicam uma tendência à formas alongadas que favorecem a translação e maior tempo de armazenamento do fluxo nos canais (Alves e Castro. Densidade de Confluência (Dc) É um parâmetro diretamente relacionado à capacidade de escoamento das águas (Zãvoianu. Características da rede de drenagem Parâmetro Descrição Consiste na classificação de determinado curso d`água conforme o número de tributários que recebe (Christofoletti. 3 Taubaté – July / Sep. resistência à erosão entre outras (Souza. aplicou-se a mesma metodologia de identificação de áreas mais suscetíveis à inundação. É um fator importante na formação do escoamento superficial Principal (Dmcp) e consequentemente na modelagem e evolução da rede de drenagem. É função da razão entre a área de drenagem (km2) e o quadrado do perímetro (km). seu Densidade Hidrográfica (Dh) comportamento hidrográfico e a capacidade de geração de novos cursos d`água (Souza. três e duas classes de suscetibilidade. Água vol. 1975). Ambient. Influência do número de classes de vulnerabilidade. É a razão entre o número total de confluências de canais e à área total da bacia (km2). enquanto valores inferiores a 0. 2003). 641 classificação 5. Indica o grau de ramificação da bacia. 2016 . É a razão ente a área de drenagem (km2) e quadrado do comprimento do eixo da bacia (km). É a relação existente entre o número de canais e a área da bacia hidrográfica (km2) (Horton. Um elevado Ordem (Fc) número de canais de primeira ordem está relacionado a um rápido fluxo de água para fora da bacia. volume de chuvas. Feito isto. 2005). 1962). de mesmo tamanho. revela que o canal de drenagem Principal (Is) tende a ser retilíneo. superior a dois. É a razão entre o comprimento do rio principal (km) e a distância vetorial entre os Índice de Sinuosidade do Canal pontos extremos do talvegue (km).. Descrição dos parâmetros morfométricos utilizados na área de estudo. Quanto maior o valor deste coeficiente mais irregular é a forma da bacia. 2005). 35% da área da bacia. a técnica “Fuzzy” permite estimar ou atribuir participações parciais de qualquer área estudada para um conjunto definido por uma classe morfométrica. com área de drenagem de 68.01 e 2. com fator de forma variando entre 0. 2012). as SBCT e SBCG de 5ª ordem e a SBCP de 4ª ordem. procedeu-se a validação dos grupos. Neste estudo utilizaram-se duas técnicas de agrupamento: “K-means” e “Fuzzy C means” - (FCM) para agrupar as microbacias conforme suas características morfométricas. dentro da SBCG. sendo que a sub- bacia com maior altitude média é a SBCT (781. indicando formas alongadas segundo Villela e Mattos (1975). A BHRES possui padrão de drenagem dendrítico.20 e 0.. correspondendo a 45.7 m. consequentemente. e que a definição desses conjuntos (classes) não precisam ser mutuamente excludentes (Wang et al. com área de 22. quanto suas sub-bacias apresentam características geométricas de baixa suscetibilidade à inundação. 1996) e Xie-Beni (1991).54% da BHRES.4 m próxima ao exutório..18 e 0. que é uma técnica multivariada amplamente utilizada em diversas áreas do conhecimento.8 m). 3.8 km (Figura 1). índice de circularidade entre 0.. 2012). O algoritmo FCM utilizado foi desenvolvido por Santos (2006) e implementado no programa Matlab (The Mathworks Inc. 2010).0 (Statsoft Inc. com área de 42. Identificação da similaridade morfométrica das microbacias A identificação da similaridade morfométrica entre as microbacias foi obtida por meio de análise de agrupamento.39. O método “K-means” é um algoritmo de agrupamento rígido enquanto o FCM gera um padrão probabilístico de pertinência (Singh et al.99% da BHRES). A altitude média da BHRES é de 771.5 m. 2004). utilizou-se os seguintes critérios de validação: PBM (Pakhira et al.93 km..44 m. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3. 2011). Enquanto. E o agrupamento pelo método “K-means” foi obtido utilizando o programa Statística 6.82 m e a mínima 678.7 km2.1. Tanto a BHRES. 642 Vívian Gemiliano Pinto et al. Ela tem a vantagem de permitir que uma microbacia possa ser membro de mais de um conjunto de características morfométricas.2% da BHRES).. com grande quantidade de afluentes e subafluentes. No caso. enquanto os rios principais da SBCG e SBCP medem respectivamente. Quanto às características da rede de drenagem. 20 e 12. abarcando o rio principal da SBCT que mede 20. ou seja. A maior sub-bacia da BHRES é a SBCT. O rio principal da BHRES possui 28.2 km. SBCP.71 km2 (14. 2. totalizando 88. VPC (Dave. e altitude mínima de 678. 3 Taubaté – July / Sep. Sendo que os índices mais desfavoráveis à inundação pertencem a SBCG e os mais favoráveis pertencentes à BHRES. a BHRES é de 6ª ordem.24 e índice de compacidade entre 2. com amplitude altimétrica de 268. A altitude máxima do talvegue na BHRES é 946..35. como não havia informação a priori sobre a forma de uma solução de agrupamento esperada ou conhecida.73 km 2 (28. 2016 . A BHRES e suas sub-bacias possuem alta capacidade de drenagem de acordo com a Rev.3 m) e SBCP (759 m). Morfometria da BHRES e sub-bacias A BHRES possui altitude máxima de 952. Água vol. Para tanto. Uma questão importante em análise de agrupamento é a definição do número de grupos a serem divididos. 2002).38 m. Ambient. O “K-means” é um dos algoritmos de agrupamento mais utilizados mundialmente devido à sua simplicidade e eficiência computacional (Singh et al. seguida da SBCG. seguida pela SBCG (776. representar melhor a continuidade espacial de superfícies de terreno. submeteram-se os dados morfométricos das microbacias a alguns testes para identificar o número ideal de grupos. 11 n. que foram implementados no programa Matlab (The Mathworks Inc..5. 2011). enquanto a menor microbacia é a 09PE.11 km-2. 2. Apenas o índice de sinuosidade da SBCP é 1.83 km-2. Ao aplicar a metodologia de análise de suscetibilidade à inundação. A média e desvio padrão para o fator de forma. com desvio padrão de 1.06 km-1). densidade hidrográfica (2.25 km-2).16 km-2) e SBCG (2.17. ela passou a ser considerada de alta suscetibilidade na classificação utilizando-se duas classes (Figura 2).83 km-1. uma na SBCG (13GE) e duas na SBCT (04TD e 11TD).. esta se apresentou como altamente suscetível à inundação.5) são iguais ou superiores a 1. apesar de receber a classificação de média suscetibilidade ao se adotarem três e cinco classes. 3.2.41. A microbacia 05GD apresenta o menor fator de forma (0. A menor microbacia (09PE) apresenta a maior densidade de drenagem (8. as sub-bacias tiveram a categorização variável conforme o número de classes adotado. 3 Taubaté – July / Sep.63 km-1. densidade hidrográfica (21. menor índice de circularidade (0.93 km-1. Entre as 65 microbacias.05 km-2) e declividade média do canal principal (0.09 km-2 e 3. 1. com densidades de drenagem próximas a três. 5. densidade hidrográfica e densidade de confluências é a SBCP (3. localizada na margem esquerda do Córrego Penido com 0. enquanto a microbacia 10GE apresenta maior fator de forma (0. 643 classificação proposta por Beltrame (1994). da SBCT (1. 0.5. porém as características da rede de drenagem indicaram certa vulnerabilidade. A SBCP foi considerada de média suscetibilidade quando se adotaram três e cinco classes. ligeiramente inferior. densidade de confluência (7. 3.17). A sub-bacia com maior densidade de drenagem. 0. Morfometria das microbacias Entre as 65 microbacias contidas na BHRES..70 km-2). que foi classificada como de muito baixa vulnerabilidade.15 km-2. Ambient. A maior microbacia é a 11TD. índice de circularidade e coeficiente de compacidade são.54) e SBCG (1. 25 na SBCT e 15 estão localizadas na SBCP. 19 delas estão localizadas na SBCG. se comparada com suas sub-bacias. localizada na margem direita do Córrego Taquaras com 10. Água vol.09 km2 de área.92 km-2) são identificadas na microbacia 01GE que possui 1. 18 de 3ª ordem e apenas três de 4ª ordem. Contudo.14 km2 de área e perímetro de 2.36). densidade hidrográfica e densidade de confluências da BHRES. 3. A menor densidade de drenagem (2. A BHRES apresentou características geométricas desfavoráveis à inundação. 4. quando foram adotadas cinco classes.69. A densidade de drenagem. A média das áreas das microbacias é 1. 2016 . 0. mas foi classificada como de baixa suscetibilidade ao se adotar apenas duas classes. Os índices de sinuosidade da BHRES (1. independente do número de classes adotado para classificar a BHRES. seguida da SBCT (2. Enquanto a SBCT. Já a BHRES foi classificada como de alta vulnerabilidade independente do número de classes adotadas.11 km. 44 são de 2ª ordem. maior índice de circularidade (0.31 km-1).55 km.74 km-2).39. o que segundo Christofoletti (1981) caracteriza os canais como meandrosos. 3.09. 3.65 km2.63). respectivamente.61).89 km2. Suscetibilidade à inundação na BHRES e sub-bacias A sub-bacia que se mostrou menos suscetível a inundação foi a SBCG.07. 0.3.68 km2 e perímetro de 20. 11 n. 0. como um todo.08 km-1. e de baixa vulnerabilidade quando se adotaram duas e três classes.32).16 m.36.07 km-2. Os resultados sinalizam que a SBCG é a menos suscetível à inundação seguida da SBCP e a mais suscetível entre as sub-bacias é a SBCT.63) e menor coeficiente de compacidade (1.76 km-2) e densidade de confluência (0. sendo a microbacia 04TD a que Rev.18) e maior coeficiente de compacidade (2. havendo ainda seis microbacias localizadas na área à jusante das três sub-bacias. são respectivamente.Influência do número de classes de vulnerabilidade. 4. 2.m-1). na SBCP. Com relação à frequência de canais de primeira ordem (Fc). cinco foram classificadas como de baixa e dez como de média. Figura 2. apresenta menor declividade média do canal principal (0. Ambient. enquanto a microbacia 07PE apresenta a menor frequência (64%). Suscetibilidade à inundação das microbacias pertencentes à BHRES A partir dos dados morfométricos calculados para os 12 parâmetros. Utilizando-se três classes de vulnerabilidade.m-1). três foram classificadas como baixa e três como média suscetibilidade à inundação (Figura 3). 18 microbacias foram classificadas como de baixa. 25 microbacias foram classificadas como de alta e 40 como de baixa suscetibilidade a inundação. 3 Taubaté – July / Sep.7%. Água vol.02 m. Na SBCG. 13 microbacias foram classificadas como de baixa e 12 de alta. 14 microbacias foram classificadas como de baixa e cinco como de alta. 18 como de média e duas como de alta (11TD e 15TD). oito de baixa e sete de alta e. cinco microbacias foram classificadas como de baixa. 3. 11 n. utilizando-se apenas duas classes. na SBCT. apresentados na Tabela 1. três e cinco classes de vulnerabilidade. 644 Vívian Gemiliano Pinto et al. 43 como de média e quatro. A média de Fc é 73% e o desvio padrão 6. como de alta vulnerabilidade. Na SBCG. classificando-as em duas. na área de drenagem à jusante das sub-bacias. classificou-se todos os parâmetros morfométricos conforme descrito na metodologia. na SBCP. 2016 . Para a classificação. 12 como de média e duas como de alta (08GE e 13 GE). Rev. na área de drenagem à jusante das sub-bacias. cinco foram classificadas como de baixa e uma como de alta (Figura 3). cinco foram classificadas como de baixa. Suscetibilidade à inundação nas sub-bacias da BHRES. na SBCT.4. as microbacias 05GD e 07TD apresentam as maiores frequências (89%). Na SBCG. o percentual altamente vulnerável é zero e para cinco classes é 11. classificando-as em duas. o número de classes resultou em evidente variação dos resultados obtidos. Esta categorização.. As microbacias localizadas na SBCP só apresentam alto percentual de área altamente vulnerável (74%) quando são utilizadas apenas duas classes de suscetibilidade. 645 Figura 3. 30 como de baixa. Estes foram os casos da microbacia 07TD. nove como de média e quatro como de alta. uma como de média (06JUSE) e uma como de alta (04JUSE) suscetibilidade à inundação (Figura 3). que foi classificada como baixa com cinco e três classes e alta com duas classes. variável conforme as quantidades de classes adotadas. contudo. sete de média e uma de alta (14PD). sete de baixa. Suscetibilidade à inundação nas microbacias da BHRES. Independentemente do número de classes adotadas observa-se que o maior percentual e área de microbacias altamente suscetível à inundação concentram-se na SBCT. Água vol.7% (Figura 3). doze foram classificados como de baixa. três foram classificadas como de baixa. observada na avaliação das microbacias. na área de drenagem à jusante das sub-bacias. pois com três classes. e alta com duas classes. com três classes. tendeu a variar entre média e baixa. e a microbacia 12PE. média. Na classificação utilizando-se cinco classes. uma foi classificada como de muito baixa (01JUSE).. 11 n. 10 como de média e uma de alta (13GE). média e alta ou muito baixa e baixa. 3 Taubaté – July / Sep. na SBCP.Influência do número de classes de vulnerabilidade. 2016 . três e cinco classes de vulnerabilidade. que foi classificada como baixa. oito foram classificadas como de baixa. na SBCT. Rev. observaram-se duas microbacias onde a classificação foi antagônica. uma foi classificada como de muito baixa (01JUSD). Ambient. com cinco classes. 27 como de média e sete como de alta suscetibilidade. Sendo assim. observa-se que das 47 microbacias agrupadas em um dos grupos. Água vol. em análises de suscetibilidade com a utilização de intervalos de classe. seria o emprego de técnicas de validação de cluster para identificar. 13PD e 14PD receberam classificações antagônicas. observa-se que ambas agruparam as microbacias de forma muito semelhante. 17 microbacias (26. agrupadas no outro grupo. para as características morfométricas avaliadas. ou seja. apenas as microbacias 07GD. o número de agrupamentos a serem adotados conforme a semelhança dos mesmos.5.15%) apresentaram-se em grupos diversos daqueles apontados pela metodologia de análise de suscetibilidade à inundação. 2016 . apesar de um dos grupos parecerem agrupar microbacias de baixa e outro de alta suscetibilidade à inundação. 13 são classificadas como de alta suscetibilidade. indicaram um grupo com 47 microbacias e outro com 18. as três técnicas de validação de cluster utilizadas apontaram para dois agrupamentos. 12PE. as microbacias ficariam melhor distribuídas se fossem divididas em dois grupos. Identificação da similaridade morfométrica das microbacias Os três critérios de validação de clusters utilizados indicaram que. 35 foram classificadas como de baixa suscetibilidade à inundação. Das 44 microbacias agrupadas em um dos grupos pelo FCM. Uma ferramenta de padronização a ser adotada. 3. 646 Vívian Gemiliano Pinto et al. Distribuição das microbacias da BHRES em grupos. das 18 microbacias agrupadas. utilizando-se as técnicas de agrupamento “K means e Fuzzy C-means”. 11 n. divergindo em 24. enquanto o agrupamento obtido com a técnica FCM indicou um grupo com 44 e outro com 21 elementos. pelas características dos dados utilizados. 15 foram classificadas na análise de suscetibilidade como de alta. 34 foram classificadas na análise de suscetibilidade como de baixa e das 21 microbacias. - Confrontando-se as duas técnicas de agrupamento utilizadas (Figura 4). com os dois grupos gerados pela técnica de agrupamento “K-means”. Figura 4. Os agrupamentos gerados pela metodologia FCM mostraram-se um pouco mais próximos que o “K-means”. 3 Taubaté – July / Sep. No caso.61% das microbacias. em relação aos resultados encontrados utilizando-se a análise de suscetibilidade. Comparando-se os grupos determinados pela análise de suscetibilidade utilizando-se duas classes. Ambient. No outro grupo gerado pelo “K-means”. Os grupos encontrados com a técnica de agrupamento “K-means”. como apresentado na Figura 4. Rev. Água vol. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG pelo apoio financeiro a execução do projeto (Processo TEC . Â. M. a análise de suscetibilidade distinguiu-as. os critérios de validação de cluster parecem fornecer uma alternativa à definição da quantidade de classes. como indicado pelos critérios de validação de cluster pareceu fornecer informações mais objetivas quanto à vulnerabilidade das microbacias. neste estudo. a análise de suscetibilidade pareceu lançar luz sobre as implicações dos parâmetros na ocorrência de inundações. enquanto a metodologia de análise de suscetibilidade pareceu ressaltar as diferenças nos parâmetros morfométricos. Ambient. BELTRAME. apesar de excelentes ferramentas para identificação de grupos de dados semelhantes. que implicam na suscetibilidade à inundação. Rev. Como a metodologia para análise de suscetibilidade transforma os valores numéricos de cada parâmetro morfométrico em uma classe de suscetibilidade. da UFSC. 313 p. valorando as implicações com foco no objeto da análise. CONCLUSÕES A SBCT. D. Influência de feições geológicas na morfologia da bacia do rio Tanque (MG) baseada no estudo de parâmetros morfométricos e análise de padrões de lineamentos. 3 Taubaté – July / Sep. CHRISTOFOLETTI.Influência do número de classes de vulnerabilidade. Revista Brasileira de Geociências. 2. por meio deles. classificando-os conforme sua implicação na inundação e ambas as metodologias de agrupamento utilizam os parâmetros brutos. As técnicas de agrupamento “K-means” e FCM. uma vez que. 2003. 117-127. A metodologia utilizada para identificação de áreas mais suscetíveis à inundação mostrou-se influenciável pela quantidade de classes de suscetibilidade adotada. A.15% das microbacias foram agrupadas de forma distinta pelas duas técnicas. v. 5. 6. Artigo derivado de parte da tese da primeira autora aprovada no Programa de Pós-graduação em Ecologia da Universidade Federal de Juiz de Fora. 1994. 2016 . Apesar. T. P. n. Neste contexto. 33. 647 Comparando-se os dois grupos gerados pelas técnicas de agrupamento FCM e “K means” - observa-se que 6. V.. 11 n. a análise de suscetibilidade. mostraram-se ferramentas auxiliares à classificação de áreas vulneráveis à inundação. observa-se que ambas as técnicas de agrupamento divergiram da análise de suscetibilidade para algumas microbacias. Diagnóstico do meio físico de bacias hidrográficas: modelo e aplicação. Florianópolis: Ed. REFERÊNCIAS ALVES. Especificamente. das microbacias com parâmetros semelhantes terem sido distribuídas dentro da mesma classe. P. com duas classes. Contudo. J.. São Paulo: Edgard Blücher. CASTRO. uma análise mais pormenorizada permitiu localizar microbacias mais vulneráveis e destacar também a ocorrência de unidades hidrográficas que merecem atenção também na SBCG e na área de drenagem à jusante das sub-bacias. de maneira geral. Geomorfologia fluvial. A. p. 111 p.APQ-02118-12).. Embora a metodologia FCM tenha se aproximado um pouco mais dos resultados obtidos por meio da análise de suscetibilidade que a “K-means”. seguida pela SBCP são as sub-bacias mais suscetíveis à inundação na BHRES. é possível inferir a quantidade de grupos similares que podem ser gerados a partir dos dados brutos. 4. 1981. Ambient. 1025-1046. 1980a. HESPANHOL. P. RIBEIRO. D. p.. n. 243f.org/10. 4. LIMA. J. 2012.4136/ambi-agua. Quantitative geomorphology of some watersheds in the Appalachian Plateau. 1962. Juiz de Fora (MG).patcog. Rio de Janeiro. 3. Geografia. Niterói. 73. http://dx. 1988.. Carta Topográfica. 54 p. COOKE. R. 2010. http://dx..2003. W.1130/0016-7606(1962)73[1025:QGOSWI]2. O. MACHADO. BANDYOPADHYAY. 807-813. MACHADO. D. DOMINGUE. 11. M. http://dx. M. Carta Topográfica. v. PAKHIRA. 58 p. V.Universidade Federal Fluminense. Brasil. N. L. 632–646. JENSON. v.IBGE. 2016 . U.1416 Rev.2 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . Diagnóstico ambiental e ordenamento territorial – instrumentos para a gestão da Bacia de Contribuição da Represa de Chapéu D’Uvas/MG. 2012.MG. Relação entre índices morfométricos de bacias hidrográficas e índices de integridade de floresta ciliar na bacia do Alto Capivari.. Validating fuzzy partition obtained through c-shells clustering. N. W. Escala: 1:50. J. v. 427 p. dogmas e desafios. 613-623. U. Validity index for crisp and fuzzy clusters. R.IBGE. Revista Ambiente & Água. J. S. A. Folha SF-23-X-D-IV-1. E. S. 11 n. 56. Erosional development of streams and their drainage basins. hidrophysical approach to quantitaive morphology. Folha SF-23-X-C-VI-2.2 NEVES NETO.0.. Rio de Janeiro: Instituto BioAtlântica.doi. de M.1016/j. STIPP.. Rio de Janeiro. 2003. p. HORTON.. MANTOVANI. 487-501. C. RIZZI. E. 12. LIMA.org/10.005 PINTO. n. N.06. p. 31.. MORISAWA. p. p. p. N. DOORNKAMP. 1945. Pattern Recognition. Caracterização do manejo de solos na microbacia hidrográfica do Ribeirão dos apertados .000. v. de O. R. A. J.doi. F. Escala: 1:50. Colombo: Embrapa Florestas. A silvicultura e a água: ciência. E. n. C. O. http://dx.CO. 1974. 2014. 54. doi.. p. Diagnóstico físico-ambiental como subsídio a identificação de áreas vulneráveis à erosão na bacia hidrográfica do Ribeirão do Espírito Santo. C. 2009. Pattern Recognition. E. v. Tese (Doutorado em Geografia) . DAVE. Extracting topographic structure from digital elevation data for geographic information system analysis. 1980b. K.org/10. 648 Vívian Gemiliano Pinto et al. MACHADO.doi. Geomorphology in environmental management: an introduction. Caderno Prudentino de Geografia. p. http://dx.CO. C. Água vol. 1. n. Juiz de Fora - MG. v. D. N. B. v. 2.000. G. MAULIK. 1996.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. 37. R. n. de S. P. v. Geological Society of America Bulletin.org/10. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . Oxford: Oxford University Press. E.org/10.. 94-109.1016/0167-8655(96)00026-8 FRITZSONS. P. 45-73.0. Primeiro Planalto Paranaense. Ewbank da Câmara . Geological Society of America Bulletin..doi. 1593-1600. 2004. 17. K. A atuação do estado brasileiro no processo de modernização agrícola e a incorporação do conceito de microbacias hidrográficas nas políticas públicas. 9. 3 Taubaté – July / Sep. 2009. n. 9.PR. http://dx. Revista Uniara... 45-61.85677 ZÃVOIANU. 2003. TIWARI. Bali. Avaliação de métodos baseados em sistemas fuzzy para mineração de dados georreferenciados. 2005. B. 1991.. 2011. K. STATSOFT INC. C. In: WORKSHOP EM MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS. Botucatu: Faculdade de Ciências Agronômicas. http://dx. v. n. N. UNESP. 305-326.1109/34. Botucatu.l. 3 Taubaté – July / Sep. Análise morfométrica da microbacia hidrográfica do córrego de Água Limpa.. 2. 1. Proceedings.. R. 297-301.. 2007. Proceedings. W. p. 2011... n. S. BENI. 649 RODRIGUES. STRAHLER. ed.. v. 137-156.. 2002. Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topography. THE MATHWORKS INC. p. D. Água vol.Influência do número de classes de vulnerabilidade. SOUZA. 1985. 87f. 841-847.. p. G. p. B. 2006. D. SINGH. L. A. LAFFAN S. VILLELA. L.org/10. 24. 2012. LIU Y.. Revista Brasileira de Geomorfologia.1130/0016-7606(1952)63[1117:HAAOET]2. V. FULLER. Statistica for Windows.. A Validity measure for Fuzzy Clustering. Tulsa. 6. R. TEIXEIRA D. Document Clustering using K-means. C.org/ 10. Rev. J. GARG. v.doi. n.. 1975. MATTOS. p. R. 1952. E. p. Ambient. SANTOS. P. N.0. 11. STARZYNSKI. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (PAMI).2 TEODORO.doi. 11 n. Hidrologia aplicada.org/10. B.CO. S.. n. International Journal of Geographical Information Science. 63. 2006. 144-163. W. http://dx.. 13. X. 1117-1142. 8. V. 2. Geological Society of America Bulletin. 2003. [S. 2016 . L. O conceito de bacia hidrográfica e a importância da caracterização morfométrica para o entendimento da dinâmica ambiental local. Bali: IEEE. WANG. Morphometric characterisation of landform from DEMs. Morphometry of drainage basins. v. A. WU L. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. M. v.. São Paulo: Mc Graw Hill. G. COSTA.]: Elsevier. p. 20.1080/13658810802467969 XIE. Heuristic K- means and Fuzzy C-means In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE AND COMMUNICATION SYSTEMS.doi. Natick. 250 p. I. I. D. 245p. Suscetibilidade morfométrica de bacias de drenagem ao desenvolvimento de inundações em áreas costeiras. G. 2010. A. Matlab and Statistics Toolbox Release. com destaque ao ano de 2011. distribuídos em 25 famílias botânicas. em virtude do avanço da tecnologia de acesso às bases de dados e pela crescente adesão de periódicos em portais de busca. 3 Taubaté – July. Foram levantadas 320 unidades amostrais de 4 m². / Sep.net. 2016 Aline Votri Guislon*.com. Blechnum brasiliense Desv.ambi-agua. rsa@unesc. destacaram-se Goeppertia monophylla (Vell. acting as environmental quality indicator. Os resultados revelam uma elevada riqueza de herbáceas terrícolas adaptadas às condições climáticas das matas ciliares. A forma de vida mais frequente foi a hemicriptófita reptante. que teve maior produção científica enfocando as herbáceas terrícolas. This paper describes the Rev.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.agua@gmail. No entanto.1881 Received: 07 Mar. However. 38 pertencentes às angiospermas e 20 às samambaias. Accepted: 25 Apr.net RESUMO As características estruturais e ecológicas da vegetação herbácea fazem com que ela seja sensível às alterações do ambiente. Suárez.4136/ambi-agua.) Borchs. A amostragem resultou em 58 táxons. Poaceae apresentou maior riqueza. Ambient. Raulino Reitz (CRI) * Autor correspondente: e-mail: vg_aline@hotmail. guilherme@unesc. Este estudo descreve a florística e os aspectos fitossociológicos da vegetação herbácea terrícola na mata ciliar de sete rios. Estruturalmente. Criciúma. 2016. Robson Santos. florística. no município de Urussanga. nas quais todos os indivíduos foram identificados e dados relacionados aos parâmetros fitossociológicos foram coletados. e Heliconia farinosa Raddi. contribuindo para a diversidade da flora regional. sul do estado de Santa Catarina. Mata Atlântica. Structure of herbaceous vegetation in riparian landscapes in Southern Santa Catarina. studies of the herbaceous community are as yet rare in neotropical regions.
[email protected] Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares no sul de Santa Catarina. com 11 espécies. fitossociologia. Palavras-chave: bibliometria. Vanilde Citadini-Zanette Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC). Quanto à produção científica.net. 2016 . vcz@unesc. biodiversidade. Guilherme Alves Elias. 11 n. SC.net E-mail: ambi. Brasil doi:10. além de analisar e quantificar o status do conhecimento científico relacionado às herbáceas terrícolas no Brasil. atuando como indicador da qualidade ambiental. Brasil Herbário Pe. Brazil ABSTRACT The structural and ecological characteristics of herbaceous vegetation make it sensitive to environmental changes. Ambiente & Água . Dr. a quantidade de indexações tende a crescer. Karoline Ceron.4136/1980-993X www. Embora com baixo número. o estudo dessa comunidade ainda é incipiente em regiões neotropicais. Água vol. foram encontrados 50 trabalhos indexados nas bases de dados eletrônicas (1990 a 2015). e S. Brasil. considerando a grande diversidade de sua flora e a complexidade ambiental das florestas em que se desenvolvem (Santos-Junior. além da presença de cidades e pela extração de carvão mineral. Keywords: Atlantic Rainforest. extensas áreas foram degradadas e tiveram seus recursos naturais comprometidos. biodiversity. bibliometrics. Ambient. species were identified and related data regarding phytosociological parameters were collected. Como consequência da lavra de carvão. as matas ciliares desempenham funções importantes de conexão entre fragmentos. Vibrans et al. Brasil. Myers et al. 2013). 50 papers were found in electronic databases (1990-2015). 2014). 2013). 2006). Água vol. Brazil.. phytosociology. 1999). que cobria originalmente 31% do estado de Santa Catarina. apresenta a maior diversidade do Estado em decorrência de suas variações altitudinais (Klein. Blechnum brasiliense Desv and Heliconia farinosa Raddi stood out.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 651 floristics and phytosociology of terrestrial herbaceous vegetation in the riparian forest of seven rivers near the town of Urussanga. 2000). 2016 . floristic. No sul de Santa Catarina. Durante muitos anos. 2004). Poaceae was the most prevalent with 11 species. foram depositados rejeitos de carvão em banhados e margens de rios. de reservatórios e de lagos fundamenta-se na amplitude de benefícios que este tipo de vegetação traz ao ecossistema (Durigan e Silveira. 2010.. despite the low number of indexed papers found regarding terrestrial herbaceous vegetation. The sampling discovered 58 taxa.. podendo ser causada por diversos fatores. encontra-se altamente fragmentada. são ecossistemas que há séculos são explorados de forma depredatória (Ferreira e Dias. INTRODUÇÃO A importância de florestas ao longo de cursos hídricos. Atualmente. representadas por diferentes biomas.. 2009). bem como de preservação das funções ecológicas e hidrológicas do ambiente. The results indicate a richness of terrestrial herbaceous vegetation adapted to the climatic conditions of a riparian forest. contribuindo para sua fragmentação e isolamento (Sevegnani et al. poluindo as águas. tais como o uso do solo pela agricultura e a abertura de estradas (Freitas et al. Suárez. Goeppertia monophylla (Vell) Borchs and S. adicionadas à qualidade da sua vegetação que está fortemente relacionada à composição do uso da terra no entorno (Fernández et al. sendo que a maioria de seus remanescentes é constituída por espécies secundárias e pioneiras (Schorn et al. A fragmentação florestal tem sido considerada uma das principais ameaças à Floresta Atlântica e à sua biodiversidade. Southern Santa Catarina. Nevertheless. Nesta floresta. Além disso. 2012. a Floresta Ombrófila Densa é mais intensamente ocupada por atividades agrícolas e pecuárias. No Brasil. e o acelerado processo de urbanização Rev. tanto a céu aberto quanto subterrânea. Structurally.. 1. as espécies herbáceas terrícolas têm maior taxa de extinção natural do que plantas de outros estratos. Regarding scientific production. the amount tends to increase due to advancements in database access technology. As florestas nativas. 2012). contaminando o solo e invadindo terras utilizadas por agricultores (Menezes e Waterkemper. contributing to diversity of the regional flora. o componente herbáceo ainda é pouco conhecido. The most common form of life was reptant hemicryptophyte. 11 n. with 2011 as the year with greatest scientific production regarding terrestrial herbaceous vegetation. and also analyzes and quantifies the status of scientific knowledge related to terrestrial herbaceous vegetation in Brazil. descaracterizando a vegetação florestal em seu entorno. 2014). muitos estudos foram desenvolvidos no âmbito da Floresta Atlântica (Negrelle. distributed in 25 botanical families. a região fitoecológica da Floresta Ombrófila Densa. The study selected 320 sampling units of 4 m².. Devido a sua importância ecológica e constante devastação. 1978. IBGE. of which 38 belonged to angiosperms and 20 to ferns. Neste contexto. 3 Taubaté – July / Sep. Contudo. Jurinitz e Baptista (2007). Kozera et al. analisou-se a produção científica relacionada a este grupo de plantas.. enquanto que a precipitação pluviométrica anual varia de 1220 a 1660 mm. respectivamente (Figura 1).3ºC. No município. 2. sendo estimada de acordo com a escala de Causton (1988). O clima da região é classificado. da Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC). totalizando 1280 m² de área amostral. como Cfa. como Citadini-Zanette (1984). 2007). Ambient. Cestaro et al. Estudos com o estrato lenhoso são mais comuns e detalhados se comparados aos do estrato herbáceo. predominam Argissolos e Cambissolos (EMBRAPA. e verão quente. e das mínimas de 12. 2005. Foram demarcadas 320 parcelas de 2 m x 2 m. Müller e Waechter (2001) e Klein et al. segundo Köppen. que avalia. com o total anual de dias de chuva entre 102 e 150 (EPAGRI. 1989). (2007) em restinga. (2014) e Mallmann et al. e Citadini-Zanette et al. utilizou-se o método de parcelas proposto por Mueller-Dombois e Ellenberg (2002). Palma et al. sul de Santa Catarina. em cinco classes de cobertura. Assim posto. segundo a classificação do IBGE (2012). torna-se sensíveis às alterações ambientais. Dorneles e Negrelle (1999). mesotérmico úmido. que leva em consideração. Citadini-Zanette e Baptista. Brasil. Brasil. principalmente. a da média normal das máximas varia de 23. sobre os remanescentes naturais resultam diretamente na perda do patrimônio natural (Fuhro et al. segundo o sistema de Raunkier (1967. MATERIAL E MÉTODO A amostragem foi realizada no período de novembro de 2012 a maio de 2014. Água vol. a fim de se obter representatividade florística característica da formação vegetal estudada. 2008). Dr. Para caracterização e levantamento da estrutura da vegetação herbácea terrícola. A vegetação herbácea. no município de Urussanga. é Floresta Ombrófila Densa Submontana e a altitude das áreas amostradas encontrara-se entre 100 e 200 m.0 a 19. onde estas três famílias também foram as mais representativas (Citadini-Zanette. As espécies coletadas férteis foram incorporadas ao Herbário Pe. 1984. atuando como agentes indicadores desse meio (Cestaro et al. alguns autores no sul do Brasil já abordaram as plantas herbáceas em suas pesquisas. 2002). modificado por Mueller-Dombois e Ellenberg. com chuvas normalmente bem distribuídas. foram anotadas a presença das espécies herbáceas terrícolas e sua cobertura na parcela. ao longo de trechos de mata ciliar pertencentes a sete rios que compõem a Sub-bacia do Rio Urussanga. a posição das gemas de rebrote na planta. Este resultado vem ao encontro de outros estudos com vegetação herbácea terrícola na Floresta Atlântica. 2001). Orchidaceae e Pteridaceae apresentaram o maior número de espécies. Raulino Reitz (CRI). 11.. 1992) e a vegetação da área de estudo.1ºC. (2016) em mata ciliar. este estudo objetivou realizar levantamento florístico e fitossociológico da vegetação herbácea terrícola em remanescentes florestais ao longo dos principais rios do município de Urussanga. estabelecidas em locais mais conservados da floresta. (2008).0 a 15.9ºC.4 a 25. (1986). com intuito de verificar o estado da arte dessa temática no meio científico. Inácio e Jarenkow (2008). 3 Taubaté – July / Sep. Santa Catarina. Adicionalmente. Rev. As espécies encontradas também foram classificadas em suas respectivas formas de vida. (2011). entre as coordenadas 28º48’72” e 28º26’19” S e 49º02’67” e 49º24’94” W. Santos-Junior (2014) e Custódio (2015) em interior de florestas. Citadini-Zanette et al. seis e cinco.. Palma et al. 11 n. Inácio e Jarenkow. o percentual que a parte aérea da planta ocupa na superfície da parcela. por meio de ferramentas bibliométricas. 1986. onde a temperatura da média normal varia de 17. Em cada parcela. Gilliam. 2016 . 2008. Poaceae. por ser de pequeno porte e com raízes superficiais. (2009). 652 Aline Votri Guislon et al. Rev. “SciVerse Scopus” e “Web of Science”. Os termos de busca utilizados foram a combinação “terrestrial herbaceous”. Ambient. no entanto. 2016). Santa Catarina. que segundo Hora e Soares (2002). 11 n. distribuídos em 25 famílias botânicas (Figura 2). a riqueza de plantas herbáceas é muito variável e as fitofisionomias do entorno também podem influenciar a composição de espécies (Polisel et al. Brasil. como Citadini-Zanette (1984). que o presente estudo foi realizado em floresta ombrófila. resumo e palavras-chave. Para analisar a produção científica sobre espécies herbáceas terrícolas florestais.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 653 Figura 1. 3. limitando o período de buscas até o ano de 2015. Destes. porém consideradas naturalizadas pela Lista de Espécies da Flora do Brasil (Jardim Botânico. Polisel (2011) destaca que. A riqueza específica pode ser considerada alta (n=55) ao serem analisados outros estudos fitossociológicos realizados no sul do país. foi realizada análise bibliométrica a partir de duas bases de dados eletrônicas. 2016 . 2015). Água vol. 51 foram identificados em nível específico e sete em nível genérico. RESULTADOS E DISCUSSÃO O levantamento resultou em 58 táxons. em um mesmo tipo florestal. 38 pertencem às angiospermas e 20 às samambaias. A coleta de dados foi feita em janeiro de 2016. Localização da área de estudo e das unidades amostrais (parcelas) para o levantamento florístico e estrutural da vegetação herbácea terrícola ciliar do município de Urussanga. respectivamente. 17. três são exóticas. 29 e 31 espécies herbáceas terrícolas. Dentre as 51 espécies identificadas (Tabela 1). Inácio e Jarenkow (2008) e Citadini-Zanette et al. 3 Taubaté – July / Sep. pesquisados somente nas partes principais de busca: título. Ressalta-se.. tende a apresentar maior riqueza de espécies de sub-bosque do que as florestas estacionais e. Do total. (2011) que amostraram. com intuito de abranger o maior número de trabalhos. Santos-Junior (2014) amostrou cinco espécies de Poaceae em um remanescente de Floresta Atlântica secundária. o que propicia a entrada de luz pela fragmentação e efeito de borda. Marantaceae ** Goeppertia monophylla (Vell. e suas respectivas formas de vida.) Kunth Poaceae 11494 Maranta arundinacea L. Água vol. encontram-se áreas destinadas a pastagens e cultivos. enquanto que. 2016 .) Borchs. Espécies encontradas no levantamento florístico da vegetação herbácea terrícola ciliar do município de Urussanga. Brasil. Distribuição das espécies herbáceas terrícolas amostradas por família na mata ciliar da sub-bacia do rio Urussanga. Brasil. 11 n.. Oxalidaceae ** Continua. Rev. na floresta primária. Berg Moraceae 11481 Geófita rizomatosa Asterostigma tweedianum Schott Araceae ** Ctenanthe sp. visto que.C. facilitando o estabelecimento das espécies de gramíneas que se desenvolvem com maior luminosidade do ambiente. Marantaceae 11480 Oxalis sp. e S. Tabela 1. Orchidaceae também contribuiu com grande riqueza (n= 6).Suárez Marantaceae ** Hedychium coronarium J. pois. Amaranthaceae 10157 Dorstenia carautae C. em que: CRI= número de registro no Herbário CRI. sendo menos comuns em formações florestais.. 654 Aline Votri Guislon et al. embora os seus representantes predominem em formações campestres. suas espécies apresentam grande amplitude ecológica. quando comparado a outros estudos nos quais esta família se destaca. destaca-se que. nenhuma espécie desta família foi encontrada.. geralmente. Figura 2. Koenig* Zingiberaceae ** Heliconia farinosa Raddi Heliconiaceae 10158 Ichnanthus leiocarpus (Spreng. 2008). podendo habitar diversos ecossistemas (Welker e Longhi-Wagner. ao longo dos trechos estudados. 2008). Santa Catarina. Santa Catarina. A riqueza de espécies de Poaceae encontradas no interior dos remanescentes de mata ciliar amostrados pode estar relacionada à composição do uso da terra no entorno. assim como estradas. seus representantes são de espécies epifíticas (Palma et al. Forma de vida/Nome científico Família CRI Caméfito herbáceo Celosia grandifolia Moq.. Ambient. Quanto a maior riqueza de Poaceae encontrada. 3 Taubaté – July / Sep. Dryopteridaceae ** Serpocaulon latipes (Langsd... Rubiaceae 11495 Coccocypselum geophiloides Wawra Rubiaceae 10160 Dichanthelium sabulorum (Lam. Orchidaceae 11489 Pteris brasiliensis Raddi Pteridaceae 11496 Rugoloa pilosa (Sw. Ambient. Moran Tectariaceae ** Thelypteris sp. Orchidaceae 11492 Malaxis excavata (Lindl. e Fisch. Blechnaceae ** Blechnum polypodioides Raddi Blechnaceae 11483 Bromelia antiacantha Bertol.) A.1 Poaceae ** Panicum sp. Anemiaceae 10162 Blechnum brasiliense Desv.2 Poaceae ** Parodiophyllochloa ovulifera (Trin.C...) Gould e C.2 Aspleniaceae ** Blechnum acutum (Desv.) Munro ex Benth.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 655 Continuação. Poaceae 11487 Lastreopsis amplissima (C. Poaceae 11490 Streptochaeta spicata Schrad. 2016 . ex Willd. Cyperaceae ** Polybotrya cylindrica Kaulf. Thelypteridaceae ** Hemicriptófita cespitosa Carex seticulmis Boeckeler Cyperaceae ** Doryopteris concolor (Langsd. Rodr. Forma de vida/Nome científico Família CRI Pleurostachys gaudichaudii Brongn. Pteridaceae ** Asplenium sp. Rev. e Fisch.) Zuloaga Poaceae 11479 Selaginella marginata (Humb. 11 n.R. Presl) Tindale Dryopteridaceae 11485 Panicum sp. e Bonpl. ex Nees Poaceae 11493 Hemicriptófita escaposa Liparis nervosa (Thunb.) Urb. Polypodiaceae ** Tectaria pilosa (Fée) R.* Apiaceae ** Coccocypselum cordifolium Nees e Mart. e Fisch.) Sw. Cyperaceae 10156 Pleurostachys urvillei Brongn.) Kuhn Pteridaceae 11498 Olyra latifolia L.-Mazz. Clark Poaceae 11477 Ichnanthus pallens (Sw.A.) Mett.) Zuloaga e Morrone Poaceae 11475 Pecluma chnoophora (Kunze) Salino e Costa Assis Polypodiaceae 11486 Psilochilus modestus Barb. 3 Taubaté – July / Sep.) Spring Selaginellaceae ** Tradescantia umbraculifera Hand.) Kuntze Orchidaceae 11488 Hemicriptófita reptante Adiantum pentadactylon Langsd. Poaceae 11478 Paspalum corcovadense Raddi Poaceae 11476 Pharus lappulaceus Aubl. Sm.) Lindl. Bromeliaceae ** Continua.1 Aspleniaceae ** Asplenium sp. Água vol. Blechnaceae 11497 Centella asiatica (L. Commelinaceae ** Hemicriptófita rosulada Anemia phyllitidis (L. . urbanas e estradas. Gonzatti et al. dentre elas. pode estar relacionado à heterogeneidade dos ambientes amostrados. 11 n. 2015) e o destaque obtido para este grupo. podendo se desenvolver em diversos tipos de ambientes (Gasper et al. além do grau de conservação em cada parcela. (1986) e Müller e Waechter (2001). 2016 . Pettit et al. Estas famílias de samambaias são conhecidas por serem bem representadas nos ecossistemas florestais brasileiros (Dittrich et al. predominaram as hemicriptófitas reptantes. ** Coleta de material sem estruturas reprodutivas. segunda classe mais representativa neste estudo (24%). As geófitas rizomatosas. 2015. que apresentam maior proteção de suas gemas. Gentianaceae 11500 * Espécie exótica. hemicriptófitas rosuladas (12). 2012). Müller e Waechter. 656 Aline Votri Guislon et al. Custódio. 2005. as gramíneas (Poaceae) foram as que mais contribuíram para esta forma biológica. Quanto às famílias de samambaias e licófitas. Asteraceae ** Cyclopogon variegatus Barb. 2014. Moran et al. em número de dez.C. Orchidaceae ** Pteris decurrens C. 1984.. no interior das áreas de mata ciliar. 1986. As demais famílias. o que pode sugerir esta relação com as hemicriptófitas reptantes. em geral.) Fée Pteridaceae ** Nidularium innocentii Lem. Dryopteridaceae 11482 Philodendron appendiculatum Nadruz e Mayo Araceae ** Saprófita Voyria aphylla (Jacq. onde há presença de gado.) Pers. as que contribuíram com maior riqueza específica foram Pteridaceae (n= 5). Cestaro et al. As samambaias consistem em um grupo de plantas que apresentam grande plasticidade ecológica. que atribuem a maior ocorrência das hemicriptófitas reptantes à possível presença de gado na área de estudo.. contribuíram com duas ou apenas uma espécie cada. Além disso. decorrente dos tipos de hábitos das espécies. Teixeira et al. hemicriptófitas cespitosas (6) e as demais formas de vida (7). predominou neste estudo (67%) e também em outros com herbáceas terrícolas (Citadini-Zanette. seguido por geófitas rizomatosas (14). 3 Taubaté – July / Sep. 1985). com 19 espécies. Forma de vida/Nome científico Família CRI Chaptalia nutans (L. 1989. Continuação. principalmente em ambientes mais extremos (Kornás. Presl Pteridaceae ** Stigmatosema polyaden (Vell. 2001). Kato* Athyriaceae 11484 Doryopteris pedata (L. o grupo das hemicriptófitas reptantes foi o mais representativo. Muitos dos locais amostrados pertencem a propriedades rurais particulares. Bromeliaceae ** Prescottia stachyodes (Sw. Ambient.. a qual permite maior resistência ao pisoteio e ao pastejo. o que evidencia a resistência e a predominância dessas espécies. Rev..) Pol. também podem suportar a pressão do pastoreio por ter suas gemas no interior do solo (Citadini-Zanette e Baptista. 1995). que caminha próximo e. Rodr. Este resultado também foi constatado nos estudos de Cestaro et al. diferindo na distância das margens dos rios.. relacionando à capacidade de reprodução vegetativa.) Garay Orchidaceae ** Hemiepífita Mickelia scandens (Raddi) R. O grupo das hemicriptófitas..) Lindl. Quanto à classificação em formas de vida das espécies encontradas. Água vol. neste estudo. Orchidaceae 11491 Deparia petersenii (Kunze) M. até mesmo.. proximidade de áreas rurais. Blechnaceae e Dryopteridaceae (n= 3). Brasil.26 10 1. Nome científico NP FA FR CA CR IVI Goeppertia monophylla 29 46 10..6 1.54 20 2. Santa Catarina.45 12 1.4 15.65 Bromelia antiacantha 4 6 1.8 1.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 657 A distribuição das espécies herbáceas e subarbustivas em uma floresta está relacionada a uma interação complexa entre diversos fatores.4 13. 2016 . uma vez que plantas reptantes e rizomatosas podem explorar o meio em que se encontram.45 13 1.5 1. deslocando o sentido de seu crescimento em direção as áreas mais iluminadas.17 9 0. G. brasiliense. FR = frequência relativa (%). por exemplo.7 1.45 8 0.45 25 2. As formas de vida encontradas neste trabalho mostram como as espécies buscam aperfeiçoar e ocupar o nicho do estrato inferior disponível nas florestas. 2009). foi resultado. disponibilidade de água.57 Liparis nervosa 6 10 2. Essas quatro espécies juntas perfazem 43% do valor de importância dentre as 58 espécies amostradas.09 19 1. tipo de solo e altitude (Inácio e Jarenkow.45 21 2. monophylla apresentou maior valor de importância. innocentii (Tabela 2).12 Coccocypselum cordifolium 12 19 4. 11 n.5 1. Tabela 2.08 Dorstenia carautae 10 16 3. amostradas na mata ciliar da Sub-bacia do Rio Urussanga.87 164 16. H. Kozera et al.9 8.6 3.13 Ctenanthe sp..47 Paspalum corcovadense 4 6 1.2 4. em que: NP = número de parcelas com a presença da espécie.9 1.81 15 1.51 204 20.12 Blechnum acutum 4 6 1. 3 Taubaté – July / Sep.32 Pteris brasiliensis 4 6 1. 2008.04 Continua. farinosa e N. luminosidade.1 4 6 1.3 1.81 16 1.60 Malaxis excavata 10 16 3.53 Tradescantia umbraculifera 3 5 1.62 36 3. como.5 4. enquanto as formas de vida rosulada e cespitosa podem captar maior luminosidade por meio de suas folhas mais largas e espiraladas (Kozera et al.97 Adiantum pentadactylon 4 6 1.61 89 8.35 45 4.16 61 6.0 1. Parâmetros fitossociológicos estimados para as espécies herbáceas terrícolas.09 10 1.77 Ichnanthus pallens 5 8 1.31 Olyra latifólia 7 11 2.5 1.7 1. FA = frequência absoluta.45 7 0.45 Blechnum brasiliense 30 48 10. para a terceira.07 Carex seticulmis 3 5 1. ordenados de forma decrescente pelo índice de valor de importância (IVI).23 Nidularium innocentii 17 27 6. CR = cobertura relativa (%) e IVI = índice de valor de importância (%).0 2.62 14 1. Rev. Água vol. Ambient.4 2. principalmente.. 4 6 1. 2009).37 Maranta arundinacea 4 6 1.99 42 4.70 Rugoloa pilosa 5 8 1.1 1.45 17 1. seguida por B. Nos parâmetros fitossociológicos.41 Anemia phyllitidis 11 17 3.51 Pleurostachys gaudichaudii 7 11 2.2 1.64 Heliconia farinosa 21 33 7.1 6.49 Panicum sp. de sua alta cobertura pela grande dimensão de suas folhas. CA = cobertura absoluta. Para as duas primeiras espécies.54 21 2.0 2..9 1. o valor de importância resultou de suas altas frequências e coberturas e.26 Cyclopogon variegatus 9 14 3.45 15 1.1 2. 3 0.36 1 0.51 Polybotrya cylindrica 2 3 0.36 2 0.72 3 0. 11 n. que se destacaram neste estudo.3 0.7 0.36 2 0.72 3 0.36 3 0.23 Total 63 435 100 994 100 100 Mallmann et al.46 Ichnanthus leiocarpus 2 3 0.36 3 0.23 Pecluma chnoophora 1 2 0.3 0.99 Dichanthelium sabulorum 3 5 1.3 0.72 2 0. concentrando a maior porcentagem dos valores de importância.23 Parodiophyllochloa ovulifera 1 2 0.09 4 0. 658 Aline Votri Guislon et al.36 1 0.28 Streptochaeta spicata 1 2 0.36 1 0.36 3 0.72 3 0.33 Serpocaulon latipes 1 2 0. 1 2 0.23 Prescottia stachyodes 1 2 0.6 0.1 0.72 2 0. também foram citadas no estudo de Santos-Junior (2014).2 0.2 0.1 0.74 Hedychium coronarium 2 3 0.2 0. que avaliou a relação das comunidades herbáceas terrícolas com as características ambientais de Floresta Atlântica Rev.36 1 0.1 0.1 0.36 2 0.89 Pleurostachys urvillei 3 5 1.72 3 0.23 Panicum sp. Continuação.72 3 0.09 5 0. 2016 .79 Doryopteris concolor 2 3 0.4 0.2 0.72 6 0.6 0.46 Deparia petersenii 2 3 0.09 9 0.36 1 0. Ambient.1 0.1 0. encontram-se poucas espécies. ao estudarem samambaias herbáceas em trechos de mata ciliar. Goeppertia monophylla.2 0.1 0.84 Asplenium sp.51 Celosia grandifolia 2 3 0.4 0.33 Asplenium sp.3 0.36 4 0. (2016).36 1 0. Como resultado dessa simplificação.2 1 2 0.51 Psilochilus modestus 2 3 0.9 0.2 0.09 7 0.2 1 2 0.28 Tectaria pilosa 1 2 0.72 2 0.23 Mickelia scandens 1 2 0.28 Coccocypselum geophiloides 1 2 0.3 0. concluíram que a estrutura desse componente tende a ser simplificada quanto maior a alteração do ambiente natural.33 Asterostigma tweedianum 1 2 0.1 0. Água vol.72 8 0. 2 3 0.51 Thelypteris sp.5 0.28 Doryopteris pedata 1 2 0. Blechnum brasiliense e Heliconia farinosa. Nome científico NP FA FR CA CR IVI Pharus lappulaceus 3 5 1. 3 Taubaté – July / Sep.3 0.51 Lastreopsis amplissima 2 3 0.38 Blechnum polypodioides 1 2 0.8 0.36 2 0.46 Centella asiatica 1 2 0.23 Pteris decurrens 1 2 0.36 1 0.23 Oxalis sp.36 3 0.23 Philodendron appendiculatum 1 2 0.1 0.3 0.36 2 0.1 3 5 1.76 Stigmatosema polyaden 3 5 1.36 1 0..2 0.3 0.66 Chaptalia nutans 2 3 0.2 0..28 Selaginella marginata 1 2 0.33 Voyria aphylla 1 2 0.36 1 0.09 6 0. todos específicos da área. farinosa foram abundantes tanto na floresta primária como na secundária. 2011). tanto em ambientes com maior luminosidade como nos mais sombreados (Sehnem. Figura 3. estes trabalhos abordaram a importância desse grupo de plantas. No estudo de Kozera et al. brasiliense foi abundante e exclusiva da floresta secundária. tanto que os periódicos que receberam o maior número de trabalhos foram o “African Journal of Ecology. em que G. como constatado por Jones et al. é relevante a distinção nos assuntos abordados em cada artigo. não tão específicas. com seis trabalhos. 11 n. monophylla apresentou maior contribuição entre as ervas terrícolas. com ocorrência em ambas as áreas amostradas. contribuindo com a maior frequência entre as parcelas. 2012). foram encontrados 50 trabalhos indexados nas bases de dados eletrônicas. poucos trabalhos foram indexados nas bases de dados analisadas. 2016 . brasiliense foi amostrada em seis trechos dos sete rios estudados. 2015). brasiliense e A. Contudo. não sendo registrada em outros ambientes no interior da floresta... sombreados e próximos a cursos d’água (Vieira et al. (2014). phyllitidis. revelando pouco interesse em relação ao estudo com as espécies vegetais herbáceas terrícolas florestais. No estudo de Jurinitz e Baptista (2007). com quatro trabalhos cada. são espécies tolerantes a locais com baixa qualidade ambiental (Mallmann et al. Rev. Água vol. Ambient. American Journal of Primatology. Georgiev et al. brasiliense apenas em condições de maior luminosidade. (2009). pela disponibilidade de alimentos e alternativa de habitats para os primatas (Kaplin e Moermond. foi observada a presença de B.. com espécies herbáceas terrícolas (Figura 3). 1997. 1998 e 2006 não foram indexados artigos sobre o tema. Sobre a produção científica. nas bases de dados “SciVerse Scopus” e “Web of Science”. Esta espécie ocorre geralmente próxima a córregos. 2000. provocada por clareiras formadas pela queda de algumas árvores de grande porte. reforçando um atual aumento no interesse pela temática. International Journal of Primatology” e “Primates”. Distribuição dos artigos indexados. A maior parte das publicações está concentrada entre os anos de 2002 e 2011.ano-1 (1990 a 2015) sobre as espécies vegetais herbáceas terrícolas. no período de 1990 a 2015. No período analisado. que compararam as monocotiledôneas terrícolas entre duas áreas distintas de Floresta Atlântica.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 659 primária e secundária do sul do Brasil. Goeppertia monophylla é uma espécie que frequentemente se desenvolve em locais úmidos. os anos de 1992. Em geral. 3 Taubaté – July / Sep. B. em especial. mesmo que de forma sutil. A samambaia B. enquanto que B. 2016) e ocorrem predominantemente em florestas alteradas (Custódio. seguido dos anos de 2002 e 2010. G. Grande parte dos trabalhos publicados sobre as herbáceas terrícolas florestais está relacionada ao grupo dos primatas. O ano com maior quantidade de indexações foi 2011. portanto. sendo mais frequentes as citações secundárias. Este período coincide com poucos trabalhos direcionados à diversidade de espécies. uma bem drenada e outra paludosa. monophylla e H. 1968). As samambaias mais representativas neste estudo. Quanto à produção científica. p. L. RS. 3 Taubaté – July / Sep. 23-62. publicado na Revista Brasileira de Botânica. 660 Aline Votri Guislon et al. M. A vegetação herbácea terrícola. Rio Grande do Sul. Fitossociologia do estrato herbáceo da mata de araucária da Estação Ecológica de Aracuri. pelo financiamento de bolsas de estudo dos três primeiros autores. V. D. 5.. Iheringia. (2014) publicaram no “Journal of Vegetation Science” um estudo desenvolvido na Indonésia. 2016 . No entanto. AGRADECIMENTOS Agradecemos o apoio financeiro da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (PROSUP/CAPES-UNESC). CITADINI-ZANETTE. 1986. Rio Grande do Sul. An introduction to vegetation analysis: principles and interpretation. Esmeralda. p. Estudos com diversidade de espécies herbáceas terrícolas. v. apenas um trabalho foi indexado abordando as herbáceas terrícolas. embora seja pouco contemplada nos estudos em relação às lenhosas. R. 1984. p. v. WAECHTER. apoiado pelo avanço da tecnologia de acesso às bases de dados eletrônicas e pela crescente adesão de periódicos a estes portais de busca. R. 1988. como no caso das espécies que se desenvolvem com a incidência de luz no solo e outras que são típicas de florestas alteradas. o qual foi realizado em floresta estacional no sul do país. 1989. M. e à Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC). Composição florística e fitossociologia de vegetação herbácea terrícola de uma Mata de Torres. 59-72. Rev.. Apesar do baixo número de indexações das herbáceas terrícolas. Brasil. Hoehnea. 45.. este estudo contribuiu para o conhecimento das herbáceas terrícolas do sul do Brasil. resultando no levantamento de 29 espécies. o número de indexações tende a crescer. por Inácio e Jarenkow (2008). Boletim do Instituto de Biociências. município de Torres. 342 p. pela infraestrutura oferecida para o desenvolvimento deste estudo. N. L. no sul de Santa Catarina. Com isso. entre outros. demonstrando a importância dos fragmentos ciliares para a conservação da biodiversidade local. A. Brasil. CITADINI-ZANETTE. 6. BAPTISTA. descrevendo um total de 184 espécies. D. conhecer a diversidade e estrutura da comunidade herbácea terrícola em floresta tropical submontana. ainda que escassos. que teve como objetivo. London: Unwin Hyman. Ambient. Jones et al. Água vol. CESTARO. v. J. foram realizados. Brasil. BAPTISTA. L. REFERÊNCIAS CAUSTON. Recentemente. V. Na área de estudo. L. 1-87. principalmente por contribuir para a estrutura comunitária e ser indicadora de ambientes no interior da floresta. evidenciado pelo conteúdo diverso tratado em cada trabalho. No Brasil. a temática é relevante. CONCLUSÕES A proteção de recursos hídricos e a formação de corredores ecológicos são alguns dos serviços ambientais prestados pelas matas ciliares na Sub-bacia do Rio Urussanga. foi encontrada elevada riqueza dessas espécies contribuindo para a diversidade de sua flora. 13. 32. 11 n. 4. A predominância de determinados grupos pode sugerir características locais do ambiente. Vegetação herbácea terrícola de uma comunidade florestal em Limoeiro. pode fornecer informações relevantes sobre o ambiente em que se encontra. 80 f. 2010. 41. MG. A.org/10. Porto Alegre. p.doi.02. 1.org/10. A. Z.. GASPER. v. 1999.. Botânica. V. Effects of roads. R.. http://dx. Brasil. v. CEMIN.EPAGRI. 2016 . Revista Brasileira de Biociências. A. EMERICH. J.doi. Samambaias e Licófitas do Parque Estadual da Serra Furada.doi. 2015. M. n. Levantamento florístico das espécies herbáceas.doi. FERNANDES.. Ambient. D. http://dx...1016/j. 2011. v. A. n. SALINO.. D. KORTE. 3 Taubaté – July / Sep. Brasil. L.org/10.org/10. J. S. R. SC. v. Acta Botanica Brasilica. Recomposição de mata ciliar em domínio de cerrado. DIAS. p. 20. 56- 63. 2014.doi. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade do Extremo Sul Catarinense. Sistema brasileiro de classificação de solos. SP. V. et al. R. topography. Água vol. M. Pteridófitas de Santa Catarina: um olhar sobre os dados do inventário florístico florestal de Santa Catarina. R. Orleans.18616/ta. A. v. M. 4.. A. VERDI. 2005. Dados e informações biofísicas da Unidade de Planejamento Regional Litoral Sul Catarinense: UPR 8. p. 259. G. PEÑAS.. FERNÁNDEZ. v.ecolind. Situação atual da mata ciliar do ribeirão São Bartolomeu em Viçosa. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA . SANTOS. 2014. J. 2005. Criciúma. S. n. T. v. VIBRANS. S. http://dx. O. L. Composição florística e estrutura do compartimento herbáceo de um estágio sucessional avançado da Floresta Atlântica.036 FUHRO. Forest Ecology and Management. HAWBAKER. H. A. 56. R.. n.doi.. C. 26. Revista Árvore.. B. C. SEVEGNANI. P. 2. PASETTO. K.1590/S0102-33062005000300013 DORNELES.. JARENKOW. SALINO. p. 77 p. V.. 617-623.2014. 421-434. Scientia Forestalis. Brasília: Sistema de Produção e Informação. 11 n.org/10. Species richness of pteridophytes in a montane Atlantic rain forest plot of Southern Brazil.. H.org/10. 1992. p.. p. J. 2015. 81 p. and land use on forest cover dynamics in the Brazilian Atlantic Forest. ÁLVAREZ-CABRIA. B. v.. KLEIN. Florianópolis. D. n. 19. 2. WAECHTER.. M. v.15-28.. VARGAS... J. L. DITTRICH..1590/S0100-67622004000400016 FREITAS. Revista de Tecnologia e Ambiente. no sul do Brasil. 2012. Land-use coverage as an indicator of riparian quality. 239-256. Biotemas. P. 3. 519-525.10. Reserva Biológica do Lami (RBL). T. Rio Grande do Sul. L. A. J. n. R. J. 1999. PEREIRA. LAROCCA.foreco.v20i0. Estrutura da sinúsia herbácea em Floresta Ombrófila Mista no Parque Nacional de Aparados da Serra. http://dx. D. Ecological Indicators. CITADINI-ZANETTE. Centro Nacional de Pesquisa de Solos.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 661 CITADINI-ZANETTE. http://dx. BARQUÍN. 9. 7-30.. R.1590/S0102-33062012000200018 Rev.008 FERREIRA. P. Pesquisas.1016/j.2009. p. 12. E.1560 CUSTÓDIO. EMPRESA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA E EXTENSÃO RURAL DE SANTA CATARINA .. 410-417. 2001. C. arbustivas e lianas da Floresta de Encosta da Ponta do Cego. 55-70. Acta Botanica Brasilica. http://dx. 165-174. D. SILVEIRA. 28. Assis. p. L. A.EMBRAPA. sul do Brasil. J. p. p.. 2004. G. SANTOS. 1. J. Composição florística de um fragmento florestal ciliar no sul de Santa Catarina. DURIGAN. METZGER. NEGRELLE.. n. 2.1002/(SICI)1098-2345(200004)50:4<227::AID-AJP1>3. T. M. THOMPSON M.1641/B571007 GONZATTI. J. 2. manual técnico da vegetação brasileira. v. KORNÁS. E. D. v. J. Edinburgh. Brasil. Democratic Republic of Congo. p. http://dx. Florística e aspectos ecológicos de samambaias elicófitas em remanescentes de matas estacionais deciduais da serra gaúcha. R. v.. PR.. Água vol. W. J. KAPLIN. V. A. HORA. Brasil. 2007. DITTRICH.org/10. Estrutura fitossociológica da comunidade de lianas em uma Floresta Estacional Semidecidual na Fazenda Canchim.org/10. 20.. D. 662 Aline Votri Guislon et al. M. v. Ambient. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . 2007. R. http://dx. Rio de Janeiro.0.). 845-858. Composição florística do sub- bosque de uma Floresta Ombrófila Densa Montana. Monocotiledôneas terrícolas em um fragmento de Floresta Ombrófila Densa no litoral norte do Rio Grande do Sul. p. BAPTISTA. 90-97. A. v. Determinants of fern and angiosperm herb community structure in lower montane rainforest in Indonesia. p.jbrj. http://dx. v. MOERMOND. v. 391-396. 323-334. p.. 52.org/10.. A. R.doi. n. 2007. L. E. 5.. SANTOS. CITADINI-ZANETTE.CO. M. Biotemas. p. CICUZZA. LOKASOLA.doi. Proceedings of Royal Society of. 4. http://dx. KESSLER.. 15-26. v. 5.2-S KLEIN. SP. 31. Journal of Vegetation Science.IBGE. R. 227-246.1007/s10329-011-0256-4 GILLIAM. American Journal of Primatology. Revista Brasileira de Biociências. 25. JONES. p. F. F. J. v.. 2011.. 57. Floresta. 2016.. http://dx. VALDUGA. Mapa fitogeográfico de Santa Catarina. A. 2008. VAN STRAATEN. 39. C. n. The ecological significance of the herbaceous layer in temperate forest ecosystems.doi. L.. Florística e estrutura comunitária de restinga herbácea no município de Araranguá.gov.br/. Flora ilustrada catarinense. p. O. R. 12. 3 Taubaté – July / Sep. A. GEORGIEV. 24 p. D. C. 2000. 41-51.. Brazilian Journal of Botany. p. n. 1. O. v.1590/S0100- 84042008000100005 JARDIM BOTÂNICO DO RIO DE JANEIRO. Revista Brasileira de Biociências. v. Relações entre a estrutura da sinúsia herbácea terrícola e a cobertura do dossel em floresta estacional no Sul do Brasil.doi. Foraging ecology of the mountain monkey (Cercopithecus l'hoesti): implications for its evolutionary history and use of disturbed forest. R.. Section B. 274 p.1017/S026972700000837X KOZERA. R. n. B. n. M. R. 10. 323-329.. 9-17. p. VELDKAMP. São Carlos. RODRIGUES. M. 1216-1224. KLEIN. S. 1985. 1978. p. Disponível em: http://floradobrasil. 2009. SCUR. n. 2016 . Seed- predation by bonobos (Pan paniscus) at Kokolopori. Acesso em: 10 jan. C.doi. Santa Catarina. 2014. Revista Brasileira de Botânica. SOARES.. R. (Ed. JARENKOW. Morretes. 3. 309-314. V. S. 2014. In: REITZ.org/10. n. 2012.org/10. Itajaí: Herbário Barbosa Rodrigues. INÁCIO. 2002. 86. 11 n. A. WRANGHAM. 50. 1. F. JURINITZ. Rev. Biological Sciences. 25.. p. Rio Grande do Sul. WASUM. Primates.. C. Adaptative strategies of African pteridophytes to extreme enviroments. BioScience. E. n. 3.. Flora do Brasil 2020 em construção. C. 2016. 11 n. C. ELLENBERG. 2011.. L. Blumenau: Edifurb. MUELLER-DOMBOIS. WAECHTER. p. A. 1968. 63-90. 24. N.org/10. (Coords. 2008. Itajaí: Herbário Barbosa Rodrigues. B. 2006.. 121-130. Rev. v.. SCHMITT. N. G.doi.. A. CITADINI-ZANETTE. YAMAMOTO. E. R. LADD. ASSIS. D. Evolução dos processos de degradação ambiental resultante da mineração de carvão em Santa Catarina de 1930-1973. In: CARDOSO. A. 2014. p. Ambient. Comunidades herbáceas terrícolas em floresta atlântica primária e secundária no sul do Brasil. 2011. n. D. L. G. SANTOS. 3 Taubaté – July / Sep.. C. n. SCHORN. C. I. V.... http://dx. G. V. J. 853-858. A. 11. D.. R. J. J. p. Hoehnea.doi. L. V. J. Água vol. R. Curitiba: Juruá.). Revista Brasileira de Botânica. 2014. PETTIT. N. GASPER. v. H. T. Revista Brasileira de Biociências. VASCONCELOS. 90 p. v. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) . KENT. http://dx.4136/ambi-agua.Estrutura da vegetação herbácea em paisagens ciliares … 663 MALLMANN. Blecnáceas. 2009. C. L. SANTOS-JUNIOR. Aims and methods of vegetation ecology. B. T. v.l. 1995. D. M. MITTERMEIER. A. F. Estrutura sinusial dos componentes herbáceo e arbustivo de uma floresta costeira subtropical. n..2307/3236263 POLISEL. POLISEL.. 2012. Grazing in remnant woodland vegetation: changes in species composition and life form groups. Floresta com araucária: composição florística e biota do solo.. G. FROEND. p. Porto Alegre. 177 f. T. SILVA. A. Análise fitossociológica do subosque de florestas com araucária e sua relação fitogeográfica com outras formações florestais da Floresta Atlântica s. INÁCIO. 2016 . R. MITTERMEIER. 2016. Mineração de carvão. VIBRANS. 2000. A. Campinas.Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 4.). Dissertação (Mestrado em Botânica) . B. SEHNEM.org/10. http://dx. IVANAUSKAS. Inventário florístico florestal de Santa Catarina: diversidade e conservação dos remanescentes florestais. v. GASPER. C. 151-158.125-140.. 6. p..1038/35002501 NEGRELLE. LINGNER. K. FONSECA da.. M. Florística e estrutura da sinúsia herbácea terrícola de uma floresta estacional de encosta no Parque Estadual de Itapuã. 547 p. p. 3. Biodiversity hotspots for conservation priorities. K. Journal of Vegetation Science. R. p. L. D. E. MYERS.. MEYER. R. (Ed. Viamão... Componente residente do sub-bosque em florestas com araucária no estado de São Paulo. J. L. Rio Grande do Sul. Revista Ambiente & Água. P. 403.. C.1717 MENEZES.. H. S. D. Estrutura comunitária de samambaias em mata ciliar: avaliação em gradiente de antropização. 205-213. n. PALMA. 1. 36 f. p. New Jersey: The blackburn press.org/10. SEVEGNANI. meio ambiente e desenvolvimento sustentável no sul de Santa Catarina: uma abordagem interdisciplinar. WATERKEMPER. v. 6.. N. L. Síntese da estrutura dos remanescentes florestais em Santa Catarina. 2001.doi. Nature. 3.. L. B. R. L. 395-406. A. C. MULLER. 2015.. In: VIBRANS. Composição florística e estrutura vertical de um trecho de Floresta Ombrófila Densa de Planície Quaternária. 261-289. R. R.Universidade Estadual de Campinas. 2002. A. In: MILIOLLI. C... 1. JARENKOW. D. Piracicaba: FEALQ. T. S. V.. n.. D. A. A.. L. MACIEL. L. FORZZA... MARTINS. A. SOBRAL. V. M. p. http://dx. G.. A. 5. Inventário florístico florestal de Santa Catarina: floresta ombrófila densa. L. Flora fanerogâmica do estado de São Paulo. p. 2015. G. A.). In: VIBRANS.18561/2179-5746/biotaamazonia. p. S. (Eds. 2012. Flora vascular da floresta ombrófila densa em Santa Catarina. 3 Taubaté – July / Sep. BONNET.. P. GASPER. 2013. G.. A. R. MCROBERTS.. PIETROBOM.doi. C. 664 Aline Votri Guislon et al. Biota Amazônia. 5. G. p. L. D. In: VIBRANS. LINGNER. 11 n. S. S. Potencial utilitário de licófitas e samambaias: aplicabilidade ao contexto amazônico. D. L.. (Eds. TEIXEIRA. D. E. C. VERDI.). D. G.v5n1p68-73 VIEIRA. (Eds. J. SHEPHERD. Rev. M.. A.. 2016 .127-139. GASPER. C. R. V. C. D. Maranthaceae. Rio Grande do Sul..org/10. In: WANDERLEY. 4. L. E. SEVEGNANI.. Inventário florístico florestal de Santa Catarina: floresta ombrófila densa.). Blumenau: Edifurb. L. C.. 68- 73. et al. L.. C. NICOLETTI. GASPER. WANDERLEY. Revista Brasileira de Biociências. SEVEGNANI. M. Ambient. M.. MELHEM. MOSER. A. D.. WELKER. M. A família Poaceae no Morro Santana. D.. n. p. v. SEVEGNANI. 2008. R. A. M. LINGNER.. D. 1. T. 205- 231. LONGHI-WAGNER. VIBRANS.. VIBRANS. LINGNER. 53-92. D. M. L. v. A. H. GIULIETTI. Água vol. Brasil. Blumenau: Edifurb.. 25-33. São Paulo: Fapesp.. Extensão original e remanescentes da Floresta Ombrófila Densa em Santa Catarina. 2013. A.. ) em três pequenas propriedades do interior do Rio Grande do Sul (Brasil). e levou em conta os coliformes totais. 3 Taubaté – July. coli e valores acima do permitido pela legislação para coliformes termotolerantes. micro-organismos. e Listeria sp. Ambiente & Água . sugerindo que a fonte de contaminação por Salmonella sp. Accepted: 20 Apr. Água vol.) doi:10. Portanto.. As análises bacteriológicas das águas de irrigação.4136/1980-993X www. Os dados físico-químicos mostraram que apenas uma das propriedades analisadas apresentou todos os parâmetros adequados.1829 Received: 21 Dec. stulp@univates. Raul Antonio Sperotto1* Centro Universitário UNIVATES. e não a partir da água de irrigação. kascherer@universo. embora nenhuma tenha apresentado condições higiênico-sanitárias para tal uso. Desta forma. 2015. Brasil 1 Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (PPGBiotec) 2 Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Desenvolvimento (PPGAD) * Autor correspondente: e-mail: rasperotto@univates. e a condição microbiológica das águas.br. foram avaliadas a condição físico-química das águas de irrigação. turbidez. coli. carbono orgânico total e nitrogênio total. Palavras-chave: hortaliças. oxigênio dissolvido.univates. 2016 . cegranada@univates. coliformes termotolerantes. Camille Eichelberger Granada1. Com o objetivo de se verificar as condições empregadas na produção de alface (Lactuca sativa L. e presença ou ausência de Escherichia coli. solo e folhas de alface.4136/ambi-agua.ambi-agua. segundo a legislação vigente para águas doces de classe 1. 2016 Karine Scherer1. Ambient. As análises físico-químicas realizadas nas águas de irrigação foram pH. foi detectada a presença de E.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. Salmonella sp. e Listeria sp.agua@gmail. A pesquisa também mostrou a presença de E. Rev. As análises bacteriológicas nas águas de irrigação indicaram a ausência de Salmonella sp. / Sep. Salmonella sp. parâmetros físico-químicos. e Listeria sp. demanda bioquímica de oxigênio. solo e alface (Lactuca sativa L. Simone Stülp2.com Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação.net E-mail: ambi.br RESUMO A contaminação de hortaliças por micro-organismos patogênicos está diretamente relacionada com a qualidade das águas de irrigação utilizadas na agricultura e com o solo onde se encontram. apenas uma das propriedades apresentou condições físico-químicas para ser utilizada na irrigação de alface. nas hortaliças irrigadas. Lajeado. deve ser a partir do solo. 11 n.. e Listeria sp. estas águas se encontram fora dos padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA n° 357. hortaliças e do solo foram realizadas usando a técnica dos tubos múltiplos ou por contagem em placa. Entretanto.br.br. RS. e Listeria sp. contaminando o solo e toda produção agrícola (Jobbins e Alexander. total organic carbon and total nitrogen. suggesting that the source of the Salmonella sp. Brazil. O desenvolvimento da agricultura e o uso de novas tecnologias para o aumento da produtividade são extremamente dependentes da disponibilidade dos recursos hídricos (Meng et al. Salmonella sp. soil and lettuce (Lactuca sativa L. However. o conhecimento da qualidade da água é de fundamental importância para a produtividade e para o controle da disseminação de doenças microbianas em áreas de produção (van Dyk et al. and Listeria sp. 3 Taubaté – July / Sep. pois ao carregar bactérias patogênicas. turbidity. and Listeria sp. rather than the irrigation water. only one of the properties presented the physico-chemical conditions appropriate for lettuce irrigation. e seu uso excessivo pode acarretar a diminuição do volume ou o esgotamento dos aquíferos subterrâneos. 2006). coli. A maioria dos produtores rurais não possui orientação sobre a importância das características físico-químicas e microbiológicas da água de irrigação para o desenvolvimento da planta e para produtividade da lavoura. que são os principais indicadores de poluição fecal. Estas características podem ser um indicativo das condições sanitárias da produção. greenery and soil were performed using the multiple tubes or plate-counting techniques. nos quais existem elevadas concentrações de produtos químicos e variadas concentrações de organismos patogênicos. Ambient. and the total coliforms. Bacteriological analyses of the irrigation water. Os Rev. coli and higher thermo-tolerant coliform levels than that established by current legislation. contamination must be the soil. these water samples do not conform to the standards established by the CONAMA n° 357 Resolution. 2016 . O principal teste realizado para a avaliação das condições microbiológicas da água é a detecção de bactérias do grupo coliformes. and Listeria sp. pois habitam o trato intestinal e são eliminados em grande número com as fezes. Bacteriological and physico-chemical analysis of irrigation water. In order to verify the conditions surrounding lettuce (Lactuca sativa L. podendo causar impactos significativos sobre a saúde humana (Schmidt.. biochemical oxygen demand.) ABSTRACT The contamination of greenery by pathogenic microorganisms is directly related to the quality of irrigation water used in agriculture and to the soil where the greenery is located. Keywords: greenery. Thus. was evaluated. Physico-chemical analyses showed that only one of the analyzed properties conforms to the standards established by current legislation for Class 1 fresh water. Água vol. 666 Karine Scherer et al. 1. although no property presented hygienic sanitary conditions for such use. Em termos globais. a água pode atuar como veículo de disseminação de doenças. on the irrigated greenery. Em áreas sem rede de esgotos. a indústria usa 24% e consome 4% da água hoje aproveitada. Therefore. and presence or absence of Escherichia coli. Our analyses also showed the presence of E. thermo-tolerant coliforms.) production at three small properties of Rio Grande do Sul State. dissolved oxygen. 11 n. we evaluated the physico-chemical conditions of irrigation water as well as the microbiological condition of water. principalmente para o cultivo de hortaliças. The irrigation water was analyzed to determine pH.. Salmonella sp. soil and lettuce leaves. 2015). 2016). we detected the presence of E. Bacteriological analysis on the irrigation water indicated the absence of Salmonella sp. 2016).. physico-chemical parameters. a contaminação das águas pode ocorrer por efluentes domésticos. INTRODUÇÃO Anualmente a agricultura é responsável por 87% do consumo total de água no mundo. Assim. microorganisms. A alface (Lactuca sativa L. Foram analisados os coliformes totais. Tudo isso faz da alface uma das hortaliças mais comercializadas e consumidas no país. por não existir uma legislação vigente para águas. pode ser responsável pela transmissão de diversas doenças.. do Ministério da Agricultura. Água vol. 2016 .Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação … 667 principais parâmetros físico-químicos utilizados na avaliação da qualidade da água utilizada para irrigação são: pH.0 L de água utilizada na irrigação (para as análises bacteriológicas e físico-químicas).2. bem como a qualidade do solo e das plantas. A necessidade de prevenir e reduzir os riscos de contaminações por substâncias químicas e micro-organismos nocivos à saúde se torna cada vez maior. coliformes termotolerantes. C orgânico total e N total (Lee et al. nos meses de maio. e Listeria sp. demanda bioquímica de oxigênio (DBO). 3 Taubaté – July / Sep. Assim. sendo rica em sais de Ca e Fe. tendo em vista que muitas hortas brasileiras podem estar sendo irrigadas com água contaminada por pesticidas e material fecal. presença ou ausência de Escherichia coli. Do ponto de vista nutricional. As coletas de solo foram realizadas com espátulas e sacos Stomacher estéreis. para essas análises seguimos a Instrução Normativa 62. Salmonella sp. e as análises de solo e folhas de alface foram realizadas por Contagem Padrão em Placas. Ambient. totalizando nove amostras em cada ponto. em local próximo à bomba de sucção (aproximadamente 1 m). separando a parte aérea das raízes para evitar contaminação. Pecuária e Abastecimento (MAPA). 29°25´06"S e 52°02´10"W para a propriedade 2. As coordenadas geográficas dos pontos de coleta foram: 29°27´31"S e 52°01´01"W para a propriedade 1. conforme Parron et al. As coletas das amostras de água foram realizadas nos açudes. As amostras foram processadas conforme Borges Filho e Machado (2013). e com profundidade de aproximadamente 15 cm. estas plantas ficam em contato direto com o solo durante todo o seu período de desenvolvimento. Por ser consumida crua. numa profundidade de aproximadamente 30 cm da superfície. Pontos amostrados e coleta do material Foram efetuadas avaliações em triplicatas nas águas de irrigação (açudes). apresentando baixo valor calórico e baixo custo de produção. No caso da detecção de Salmonella sp. conforme Borges Filho e Machado (2013).Regional Lajeado). junho e julho de 2013. 2014). turbidez. 100 g de solo e 100 g de folhas de alface cultivadas diretamente no solo irrigado. Estudos indicam que a própria estrutura das plantas de alface influencia na sobrevivência de micro-organismos... utilizando Rev. MATERIAL E MÉTODOS 2. sendo estes. de acordo com a metodologia descrita na Instrução Normativa 62/2003. 2013). 2. (2011). num raio de aproximadamente 15 cm ao redor das plantas de alface. Em recipientes estéreis. possui elevado teor de vitamina A em suas folhas. em cada uma das propriedades visitadas.1. Análises bacteriológicas As análises bacteriológicas foram realizadas no Laboratório de Microbiologia do Centro Universitário UNIVATES. os principais transmissores de doenças associadas à contaminação alimentar (Holvoet et al. mensalmente foram coletadas amostras de 1.. no solo e em plantas de alface de três importantes propriedades rurais do Vale do Taquari/RS (indicadas pela Emater/RS . o objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros físico-químicos e microbiológicos das águas de irrigação de alface de três propriedades rurais. As análises das águas de irrigação foram realizadas por meio da Técnica dos Tubos Múltiplos (utilizando a Tabela de Hoskins para séries de três tubos). 11 n. e Listeria sp. e 29°25´32"S e 51°59´23"W para a propriedade 3. 2. sendo que.) é uma hortaliça que pode ser cultivada durante todo o ano. As coletas de alface individualizadas foram realizadas com luvas e faca estéril. em canteiros de terra. atuando como uma potencial fonte de infecção. Ambient.. coli Salmonella sp. Coliformes Coliformes Propriedade Amostras Totais Termotolerantes E. (2015) relatou que a utilização de águas contaminadas associada a falta de padrão sanitário em decorrência do manuseio.1 x 10 3 >1. tem sido porta de entrada de E. Salmonella sp.1 x 103 4. utilizando o software SPSS 21.1 x 103 Presente Ausente Ausente 1 2 1.05).1 x 103 1. termotolerantes e Escherichia coli. 3. Cabe ressaltar que a presença de E. nas águas de irrigação. Gonçalves et al. Turbidez. como por exemplo a alface. 3 Taubaté – July / Sep. Análises físico-químicas e análise estatística As análises físico-químicas de pH. Salmonella sp.1 x 103 Presente Ausente Ausente 2 3 2 2 1. Água vol. Assim. no momento da coleta. Jensen et al. As análises bacteriológicas também indicaram a ausência de Salmonella sp. 668 Karine Scherer et al. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 mostra as contagens de coliformes totais. medidor Oxitop WTW e medidor de nitrogênio TNM1 Shimadzu. protocolos padrões (Parron et al.1 x 103 >1. obrigatoriamente. Turbidímetro Digimed DM TU. transporte e pós-colheita das hortaliças. coli na cadeia alimentar através do consumo das hortaliças cruas. Oxigênio dissolvido (OD). Entretanto.6 x 102 Presente Ausente Ausente 1 >1. Coliformes totais e termotolerantes em amostras de águas de irrigação (NMP 100 mL -1) e presença ou ausência de E. coli.0.3. estabelecido na Resolução CONAMA n° 357/2005. Assim como verificado neste trabalho. medidor de O2 da marca Digimed DM 4P. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (One-Way ANOVA). e Listeria sp. a água dos açudes das três propriedades visitadas foi considerada inapropriada para uso no cultivo de hortaliças consumidas cruas.1 x 10 4. seguido pelo teste de Tukey (p≤0.1 x 10 Presente Ausente Ausente 3 1. utilizando-se. uma conclusão final só poderia ser obtida se essas coletas fossem realizadas periodicamente em cada uma das propriedades (seis amostras no período de um ano). 2016 .1 x 103 4. Tabela 1. Carbono Orgânico Total (COT) e Nitrogênio Total (NT) foram realizadas no Laboratório de Química Geral do Centro Universitário UNIVATES.1 x 103 Presente Ausente Ausente Os valores de coliformes termotolerantes (Tabela 1) encontram-se acima do limite de 200 NMP 100 mL-1.1 x 103 1.1 x 103 >1. e Listeria sp. respectivamente. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO).1 x 103 Presente Ausente Ausente 3 3 3 2 1.1 x 10 1. Rev. A presença de bactérias do grupo coliformes em águas pode ser um indicativo que esta recebeu material fecal ou esgotos. (NMP 100 mL-1) (NMP 100 mL-1) 1 1.6 x 10 Presente Ausente Ausente 3 >1.. Listeria sp.1 x 10 3 Presente Ausente Ausente 1 >1. coli per se não representa. 25 mL de água. (2000) mostraram que amostras de água de fontes de propriedades rurais do município de Agudo (RS) apresentavam valores elevados de coliformes termotolerantes. um agente patogênico. 11 n.6 x 102 Presente Ausente Ausente 3 1. e Listeria sp. 2011) e os seguintes equipamentos: medidor de pH Digimed DM-20. 2. Assim. coli. coli Salmonella sp. é importante destacar que esses resultados deveriam ser confirmados por outra metodologia mais sensível. A irrigação de hortaliças com águas que apresentam altos níveis de coliformes (como as encontradas no presente trabalho) podem estar contribuindo para o aumento ou manutenção da população deste grupo de micro-organismos. Coliformes totais e termotolerantes em amostras de solo (UFC g-1) e presença ou ausência de E. Tabela 2.0 x 10 Ausente Presente Presente 4 4 3 <1. as amostras de alface coletadas encontraram-se dentro dos limites permitidos nesta resolução (Tabela 3). (2000). Entretanto..0 x 10 Ausente Presente Ausente As amostras de solos analisadas apresentaram altos valores de coliformes totais e termotolerantes entre <1. Também foi detectada a presença dos gêneros bacterianos Salmonella sp.0 x 10 <1. e Listeria sp. (Tabela 2). apesar de não existir uma legislação brasileira para estes micro-organismos. Água vol. (UFC g-1) (UFC g-1) 1 1. O solo é o habitat natural de muitos micro-organismos. Segundo Strawn et al.0 x 104 UFC g-1 e 1. a legislação europeia vigente estipula que estes devem estar ausentes em 25 mL de água. das 129 hortas no interior do Rev. Listeria sp.4 x 10 <1.5 x 106 UFC g-1 (Tabela 2). muito provavelmente são provenientes do próprio solo da região.0 x 104 Presente Ausente Presente 4 4 1 2 <1.0 x 104 <1. (2003). A Resolução RDC n° 12/2001 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) estabelece que o número máximo de coliformes termotolerantes aceitável em hortaliças consumidas cruas é de 100 UFC g-1 de hortaliça.0 x 10 Ausente Presente Presente 4 4 3 <1. e Listeria sp. Coliformes Coliformes Propriedade Amostras Totais Termotolerantes E. coli. De acordo com Takayanagui et al. devido à alta probabilidade de resultados falso-negativos na detecção de patógenos em água (Marquezi et al. 3 Taubaté – July / Sep.0 x 104 <1. inclusive os pertencentes ao grupo dos coliformes.0 x 104 Ausente Presente Presente 4 4 2 2 <1.0 x 10 <1.0 x 104 Ausente Ausente Ausente 4 4 3 2 <1. pois ela também apresentou E. A Tabela 3 apresenta os resultados das análises bacteriológicas em amostras de folhas de alface.5 x 106 <1. parte destes coliformes pode ser oriunda da água utilizada na irrigação destas plantas. e Listeria sp. coli em pelo menos duas amostras coletadas em cada propriedade. A Tabela 2 apresenta os resultados das análises bacteriológicas em amostras de solo utilizadas no cultivo de alface. 11 n. Ambient. são micro-organismos muito resistentes às condições adversas do meio ambiente. e. 2010). Salmonella sp. Também foi observada a presença de E. Salmonella sp. Portanto.0 x 10 Ausente Presente Presente 5 4 3 3.Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação … 669 nas águas de irrigação amostradas.0 x 10 <1.0 x 10 <1. vários estudos realizados no Brasil mostraram alto grau de contaminação por coliformes termotolerantes em hortaliças e relataram ainda que esta contaminação pode ter sido transmitida pela água usada na irrigação.0 x 10 Presente Presente Presente 1 <1. Segundo Guimarães et al.0 x 10 <1. Estes micro-organismos fazem parte de uma importante classe de patógenos humanos. (2013). 2016 .0 x 10 Ausente Presente Ausente 1 <1. e como não foram encontradas nas águas de irrigação.. mas vários estudos já detectaram a presença deste micro-organismo em produtos de origem vegetal. verificou-se a ocorrência de Listeria sp. Outro estudo. Listeria sp. Coliformes totais e termotolerantes em amostras de alface (UFC g-1) e presença ou ausência de E.6% das amostras de vegetais crus comercializados em restaurantes da cidade do Rio de Janeiro. e Salmonella sp. a Resolução RDC n° 12/2001 da ANVISA determina que.1% das hortaliças de 129 hortas pesquisadas. Contagens elevadas de coliformes totais também foram encontradas nos produtos (65%). realizado por Oliveira e Junqueira (2005). a contaminação de hortaliças por micro-organismos durante o seu cultivo ocorre principalmente pela irrigação com água Rev.. Neste trabalho. um novo cenário epidemiológico. (2016) mostraram que foi detectada a presença de Listeria sp. Água vol. em especial. sua qualidade microbiológica. em 3. coli Salmonella sp. (Allende e Monaghan.. almeirão e agrião.3% das amostras de alface de cada propriedade. Frittoli e Rodrigues (2014) verificaram que 35% das amostras de hortaliças minimamente processadas apresentaram contagem de coliformes termotolerantes acima do estabelecido pela legislação. 2015). (UFC g-1) (UFC g-1) 1 Incontável* <100 Presente Ausente Presente 1 2 Incontável* <100 Presente Ausente Ausente 3 <100 <100 Ausente Presente Ausente 1 Incontável* <100 Ausente Ausente Ausente 2 2 Incontável* <100 Presente Presente Ausente 3 Incontável* <100 Presente Presente Presente 1 <100 <100 Ausente Presente Ausente 3 2 <100 <100 Presente Ausente Ausente 3 1. Em estudo realizado por Brandão et al. apenas 7. em apenas 7. Conforme Allende e Monaghan (2015). Listeria sp. em 16. refrigeradas ou congeladas. este micro-organismo deve estar ausente em 25 g de produto. Também foi observada a presença de Salmonella sp. Os alimentos de origem animal são os principais transmissores de Salmonella sp. mostraram a presença de Listeria monocytogenes.. encontraram Salmonella sp. Conforme estudos sobre a transmissão de doenças por meio de alimentos. Salmonella sp. (2002) encontraram Salmonella sp. assim. 2016 . indicando condições inadequadas de higiene durante o processamento. e outros patógenos. Vongkamjan et al.2% das amostras de hortaliças in natura e em forma de salada. caracterizado pela rapidez de propagação. Takayanagui et al. Palú et al. (2013). 670 Karine Scherer et al. 3 Taubaté – July / Sep. Coliformes Coliformes Propriedade Amostras Totais Termotolerantes E. e Listeria sp. em pelo menos uma amostra coletada em cada propriedade. foi constatado que 17% dessas apresentaram contaminação por coliformes termotolerantes provenientes das águas de irrigação.5% das amostras analisadas para consumo direto. em hortaliças frescas. em 33. no Brasil. Estado de São Paulo que cultivavam hortaliças como alface. Em um estudo mais recente. 11 n. consumidas cruas. (2000). Ambient.1 x 104 <100 Presente Presente Presente * Concentração muito alta de micro-organismos na diluição 10-3. comprometendo. mostrou que em locais onde as práticas higiênico-sanitárias não são corretas. a utilização de água contaminada para irrigar hortaliças ou até mesmo a utilização de esterco bovino como adubo pode aumentar o risco de contaminação por Salmonella sp. nos últimos anos. coli. tem surgido. Tabela 3. alta patogenicidade e caráter cosmopolita dos micro-organismos. Com relação à presença de Salmonella sp. declividade do solo. = Valor mínimo permitido pela legislação vigente. Alguns valores de desvio-padrão são muito pequenos para serem visíveis nos gráficos. segundo a Resolução CONAMA n° 357/2005 para águas doces de classe 1. Rev. além de avaliar o equilíbrio bioquímico que é necessário para a manutenção da vida aquática (Singh et al. Turbidez. esgotos. Oxigênio Dissolvido (OD).05).. Figura 1. Os parâmetros químicos são extremamente importantes para se caracterizar a qualidade da água. Além disso. As linhas tracejadas indicam o(s) valor(es) limite(s). incolor. fossas. Nota: Mín. = Valor máximo permitido pela legislação vigente. 11 n. 2016 . A Figura 1 apresenta os parâmetros físico-químicos das águas de irrigação estudadas neste trabalho. NTU = Nephelometric Turbidity Unit. Os valores apresentados são a média de nove amostras ± desvio padrão. presença de adubo orgânico próximo das fontes. ND = não detectado. pois permitem classificá-la por seu conteúdo mineral. existem outros fatores que contribuem para contaminar esta água com micro-organismos: a proximidade com áreas domésticas ou lixões. Para estarem adequadas ao consumo humano. 2005). Carbono Orgânico Total (COT) e Nitrogênio Total (NT) em águas de irrigação.. Água vol. Máx. presença de animais. determinar o grau de contaminação. currais.Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação … 671 contaminada ou pela utilização de adubo com dejetos animais. Análises de pH. Médias com letras diferentes indicam diferença estatisticamente significante (p≤0. canais. Ambient. inodora e insípida. 3 Taubaté – July / Sep. 2001). Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). as características físicas esperadas para que a água seja de qualidade são que esta seja transparente. caracterizar picos de concentração de poluentes tóxicos e as possíveis fontes. poços artesianos com más instalações e utilização de água de rios ou riachos contaminados (Oliveira et al. As taxas de COT também apresentaram resultados diferentes nas três propriedades pesquisadas (Figura 1). que estabelece que os valores de OD não devem ser inferiores a 6. Outro estudo mostra que pode ocorrer baixa disponibilidade de nutrientes a serem absorvidos pelas plantas.34 (Figura 1). Nas propriedades 1 e 2. que recomenda a faixa entre 6. podendo indicar contaminação ambiental.0 mg L-1 (Figura 1). A turbidez indica a presença de sólidos suspensos na água. 672 Karine Scherer et al. As análises físico-químicas das águas de irrigação analisadas mostraram valores de pH entre 6. As águas que apresentam altas concentrações de OD são consideradas não poluídas. além de adsorção de nitratos. e podem ser devidos ao bombeamento da água nos açudes. Ambient. Estes elevados valores estão em conformidade com a Resolução CONAMA n° 357/2005.0 mg L-1.9 NTU a 63. Devido ao fato da legislação brasileira não possuir valores de referência de COT para águas doces de classe 1 (apenas para água salina ou salobra). somente a propriedade 3 apresenta valores de NT inferiores ao limite máximo estabelecido (Figura 1). argilas ou fontes de poluição. a legislação exige valores de turbidez inferiores a 40 NTU (Resolução CONAMA n° 357/2005). o NT pode ser proveniente de despejos domésticos. No caso das águas de irrigação analisadas. A propriedade 3 apresentou valor de COT menor que as propriedades 1 e 2. sem grandes descargas de matéria orgânica ou crescimento exagerado do plâncton. variando apenas na propriedade 3. não é possível afirmar a partir deste parâmetro que as águas dessas propriedades apresentam valores adequados para irrigação de hortaliças. os valores limites de NT são de até 1. Na prática. a amplitude nos valores de pH justifica-se pela composição química das águas.0 como padrão para consumo humano. Conforme Casali (2008). Conforme Barros et al.9 e 7. Considerando que essas análises foram realizadas em pequenas propriedades rurais.0 NTU (Figura 1). que pode ser influenciada pela formação geológica que armazena a água. ele funciona como indicativo de poluição orgânica. No caso das águas de irrigação analisadas. Entretanto. interferindo principalmente no crescimento de hortaliças (Forsythe. pois indicam baixos níveis de decomposição (Kong e Hong. que estabelece que a DBO deve ser inferior a 3. bactérias. que apresentou menor valor. Os valores obtidos sugerem que há uma pequena quantidade de substâncias biodegradáveis presentes. Água vol. sendo indicativo da presença de partículas presentes na água. 11 n. embora este não seja um parâmetro de qualidade da água para irrigação. 2002). em conformidade com a Resolução CONAMA n° 357/2005. pode ocorrer a formação de bicarbonatos.6 mg L-1 (Figura 1). caso o pH esteja muito elevado.5 e 3. Os valores de OD encontrados estiveram na faixa entre 11. como corrosão ou precipitação da matéria orgânica na tubulação. 2014). A propriedade 3 apresentou a menor média de concentração de OD (12. Para águas utilizadas para irrigação de hortaliças cruas. quando os valores de pH encontram-se entre 6.1 mg L-1). Os valores de DBO determinados estiveram no intervalo entre 0.8 e 13.3 mg L-1 para ambientes lênticos.0 e 9. 2016 . a concentração de COT normalmente está relacionada com a concentração de matéria orgânica. Os valores encontrados nas três propriedades ficaram dentro dos limites estabelecidos pela legislação vigente. De acordo com a Resolução CONAMA n° 357/2005. o que torna as águas de irrigação alcalinas.82 e 8. que podem ser constituídas por plâncton. a turbidez variou de 19. diminuindo sua transparência. excrementos animais e fertilizantes químicos. pelo seu nível de contaminação e pelo sistema de captação utilizado. os valores de pH foram considerados estatisticamente iguais. 3 Taubaté – July / Sep. No caso das águas da propriedade 2. sendo que a propriedade 1 apresentou valor de DBO maior que as demais.0 mg L-1. os níveis de turbidez mostraram-se elevados (63 NTU).4. Somente a água de irrigação da propriedade 3 apresentou todas as características Rev. Este fato também pode causar problemas nos equipamentos utilizados para a irrigação. (1999). C. O. v. Qualidade da água em propriedades rurais da microbacia hidrográfica do Arroio Lino – Nova Boêmia – Agudo – RS. 2014. Santa Maria. 116-121. p. J. 3. as análises físico-químicas mostraram que somente a propriedade 3 apresenta todos os parâmetros em consonância com os limites estabelecidos pela legislação vigente. O. M. FRITTOLI. Revista do Instituto Adolfo Lutz. L. KÖNIG. v. 3 Taubaté – July / Sep. contribuindo para a produção de hortaliças de boa qualidade higiênico-sanitária. 2. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. BISPO. D. M. B. 3. S. 11 n. S. F.. v. Segundo as condições de realização do nosso estudo. 2008. C. R.. 6. Evaluation of microbial soil and vegetables after the addition of organic fertilizers: a case study of the vegetable-garden. BORGES FILHO. B. S. C. 1.. 2016 . CEBALLOS. A. n. Revista Higiene Alimentar. Qualidade da água para consumo humano ofertada em escolas e comunidades rurais da região central do Rio Grande do Sul. 4. v. http://dx. L.. GASPARETO. 1. 2013. H.Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação … 673 físico-químicas em consonância com os padrões estabelecidos pela legislação vigente. in samples of minimally processed vegetables. 2000. As propriedades 1 e 2 apresentaram valores de NT fora dos padrões aceitáveis para uso na irrigação de hortaliças. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal de Santa Maria. S. Listeria monocytogenes in green vegetables: isolation and serotyping. Rev.. 2013. L. MONAGHAN. V. KIST. e- Scientia. J. 8-15. e somente a propriedade 2 apresentou valores de turbidez inadequados. A. n.. A. p. BRANDÃO. 17. C.doi. BRICIO. MACHADO. J. CASALI. 7457-7477.. 2. RHEINHEIMER. 72. Microbiologia da segurança alimentar. p.. REFERÊNCIAS ALLENDE. L. A.org/10. 2002. RODRIGUES. A. P. n. Revista Científica da FHO- UNIARARAS. 54-59... L. v. J. Apesar do reduzido número de amostras analisadas (triplicatas biológicas e triplicata experimental).. 2008. p.. P. sendo que todas as amostras de água de irrigação apresentaram coliformes termotolerantes e E.. A. International Journal of Environmental Research in Public Health. H. 1999. 424 p. Porto Alegre: Artmed. p. GHEYI. n. 2015. os valores das nove replicatas mostraram-se pouco variáveis. Analysis of fecal coliform and Salmonella sp. S. Avaliação sanitária e físico-química das águas para irrigação de hortaliças no agreste e brejo paraibano.3390/ijerph120707457 BARROS. E. Água vol. 113. o que possibilita uma inferência estatística confiável mesmo com um número amostral pequeno. 12. E. MARIN. coli. A implantação de boas práticas agrícolas seria uma forma de minimizar os riscos potenciais à saúde do consumidor. v. D. CONCLUSÃO A qualidade da água não foi satisfatória para o uso na irrigação. ROSAS. GONÇALVES. Irrigation water quality for leafy crops: a perspective of risks and potential solutions. R. n. C. Ambient. FORSYTHE. 355-360. 5. O. ALMEIDA. B. Z. C. http://dx. S. R. RODRIGUES.pdf. 11 n. P. Q. 2016. S.. W. MENG. p. F. H.br/bitstream/doc/921050/1/ Doc232ultimaversao. Scientific Reports. GERMANO. JACXSENS. SEYNNAEVE. LOBELL.org/10. R. 67-74. et al. C.doi. DIAS. LEMOS. A. Água vol. 3 Taubaté – July / Sep. Disponível em: https://www.1016/j. I. 2002.2014. http://dx.02. p.3390/ijerph120100032 JENSEN. JIANG. G. GERMANO.. S.. L.org/10.. Brasília: UnB. FRIEDRICH.chemosphere.. p. 19605. Minas Gerais.org/10. 91.. servidas em restaurantes self-service privados da Universidade Federal do Rio de Janeiro. 2016 .doi.. Aspectos da contaminação microbiológica em hortaliças. 36. HARRIS. M.. M. M. H.A. Ambient.025 JOBBINS. Avaliação microbiológica de frutas e hortaliças frescas.org/10. M. C. n.1038%2Fsrep19605 OLIVEIRA. A. Acesso em: 19 mar. 2003. H. DANYLUK. v.abhorticultura. 2014. v.embrapa. L. 2016. CHEN. SAMPERS.006 MARQUEZI.fm. ALVES. T. p.. Chemosphere. P. C. M.. L. Whence they came . ZHANG. H. M. PEREIRA. L. A. C. S. http://dx.org/10. Acesso em: 19 mar.antibiotic-resistant Escherichia coli in African wildlife.. PARRON. 2016. YANG. HONG. CHEN.. 4. OLIVEIRA. TIBANA.br/ biblioteca/default. PYRRHO. v. UYTTENDAELE.. 2011. P. 621-623.. S. Manual de procedimentos de amostragem e análise físico-química de água. 1-10. L. Growing sensitivity of maize to water scarcity under climate change. 2015. v. p. C.. http://dx. A.cnptia.. TIEN. http://dx. 2010. S. 5. 2014. GALLO. D. 2001.1016/j. n. L. v. Y. 291-296. X. 428-433. MUNIZ. R. L. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. M. CUI. M. G. 12. M.. The potential role of water quality parameters on occurrence of nonylphenol and bisphenol A and identification of their discharge sources in the river ecosystems.asp?id=3447. ALEXANDER.. Cross contamination of Escherichia coli O157:H7 between lettuce and wash water during home-scale washing. 124. 129-133. J. COSTA. 3. Qualidade das hortaliças. M.7589/2014-11-257 KONG.. Frequência de enteroparasitas em amostra de alface (Lactuca sativa) comercializada em Lavras. M.. D.. 14. C. 674 Karine Scherer et al.E. PALÚ. p. A. HSIEH.. M. Revista Higiene Alimentar. 2005. v.doi. Comparison of methods for analysis of total coliforms and E. B. In: GERMANO. http://dx. 32-63. coli in water samples. Agricultural and management practices and bacterial contamination in greenhouse versus open field lettuce production. M. GERMANO. Food Microbiology. M. 2013. Y. 6.. S.doi.com. International Journal of Environmental Research and Public Health.. Oxygen stress reduces zoospore survival of Phytophthora species in a simulated aquatic system. K.2013.. 51.doi.. K.. J. HOLVOET. São Paulo: Varela. E. p. D.. M. JUNQUEIRA. Revista do Instituto Adolfo Lutz. Y. A. D. M. L. I.. L. 1. A. L. P. n. KUO. L. Journal of Wildlife Diseases. FIGUEIREDO. TEIXEIRA. Disponível em: http://www.. I. BMC Microbiology. 16. v.. 69. v. Higiene e vigilância sanitária dos alimentos. 904-911.. M. SCHAFFNER. A. GUIMARÃES.org/10. L.1186/1471-2180-14-124 LEE. v. C.08..infoteca. C. C. n. C.. p. Y. P. D... Colombo: Embrapa Florestas. 46..doi. LOPES. I. C. Rev. M. 2015. 79.. 538. Journal of Food Protection. WOROBO. http://dx. Microbiological food safety status of commercially produced tomatoes from production to marketing. N. 3. M.RS. DE BRUIN. W. Risk factors associated with Salmonella and Listeria monocytogenes contamination of produce fields. Monografia (Graduação em Ciências Biológicas) – Centro Universitário Univates. L. 239-245. FEBRÔNIO. Applied and Environmental Microbiology. H. WIEDMANNA.. M.doi. Rev. 91p.. p. VONGKAMJAN. M. v.. T. TAKAYANAGUI.. R. 2000.org/10. R. CASTRO E SILVA. n. Ambient. M. 2005. M. Água vol. L. P. S Water quality assessment and apportionment of pollution sources of Gomti river (India) using multivariate statistical techniques . OLIVEIRA.org/10. V..aca. A. 24.doi. M.. DU PLESSIS. 79.... 11 n. VUDDHAKUL. M.1128/AEM. Journal of Food Protection. T..02.. SP. p. Estudo e qualidade das águas subterrâneas na região sudoeste do município de Estrela . 2016. VAN DYK. K.Avaliação bacteriológica e físico-química de águas de irrigação … 675 SCHMIDT. SINGH. CAPUANO. A. K..006 STRAWN. 3 Taubaté – July / Sep.. 79. p. A. H.. A. TURNER. v. 355-374. Analytica Chimica Acta. M. J. M. P. I. 392-406. SINHA. 7618-7627.. E. Various ready-to-eat products from retail stores linked to occurrence of diverse Listeria monocytogenes and Listeria spp.a case study. OKINO. 2013. p. M. A. E. O.. 2. M. n.02831-13 TAKAYANAGUI. isolates. GRÖHN. 2006. 33. D. C. WARCHOCKI. n. Lajeado. Fiscalização de hortas produtoras de verduras do município de Ribeirão Preto. L. 169-174. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical.1016/j. KORSTEN.. 2016. FUANGPAIBOON. P.. v. v.. n. BIHN. v. W. E. 2006. Y. K. http://dx.. S.2005. MALIK. A. BERGAMINI. 2016 . B. p. 2. SANTIAGO. ambi-agua. is common along the courses of stream ecosystems.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. 3 Taubaté – July / Sep. seja analisando o total de UTO’s ou retirando as UTO’s raras. Cinco grupos tiveram uma maior contribuição para a média de dissimilaridade entre os mesohabitats: Simulium e Baetodes mais abundantes nas corredeiras. porém os resultados da Análise de Similaridade (ANOSIM) indicaram uma diferença significativa entre os mesohabitats (p<0. riacho. sendo a maioria Ephemeroptera. and these are frequently accompanied by changes in the Rev. Assim. No trabalho analisamos a fauna de invertebrados bentônicos em rápidos e corredeiras de um trecho de serra do Rio Capivara (Bacia do Médio Rio Tietê).br RESUMO Em ecossistemas lóticos é comum a formação de diferentes mesohabitats intercalados ao longo do rio. Brasil Departamento de Zoologia * Autor correspondente: e-mail: vsuieda@ibb. Botucatu. Quando analisado o porcentual de abundância. Ambiente & Água .1876 Received: 26 Feb. Traveryphes.net E-mail: ambi. composição. corredeira.1%).86). 2016 .com Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat doi:10. Palavras-chave: bentos. Diptera e Trichoptera) e Annelida (10%).unesp. Os mesohabitats se diferenciaram quanto ao maior porcentual de blocos nos rápidos e maiores valores de profundidade. 2016. Água vol.com. Ambient. Maria Ines Bulgari Alves.4136/ambi-agua. As análises exploratórias (cluster e NMDS) também apontaram para uma elevada similaridade espacial. Eliane Ivonete da Silva Universidade Estadual Paulista (UNESP).4136/1980-993X www.com. Do total de 57 Unidades Taxonômicas Operacionais (UTO’s) amostradas.br. corredeiras e rápidos. eliane_ivoneti@yahoo. rápido. como poções.br.
[email protected]@gmail. Benthic invertebrates: relationship between the fauna structure and mesohabitat features ABSTRACT The formation of different mesohabitats. A análise das características ambientais e a coleta da fauna foram realizadas em três corredeiras e três rápidos. 75% foram comuns aos dois mesohabitats (Similaridade de Morisita = 0. em um mês da estação chuvosa (cinco réplicas de cada). Accepted: 28 May 2016 Virginia Sanches Uieda*. a similaridade espacial se manteve e dois grupos se sobressaíram em abundância: Hexapoda (>80%. frequentemente acompanhados de alterações na estrutura da fauna bentônica associada. such as pools. SP. Hagenulopsis e Macrelmis nos rápidos. correnteza e porcentual de matacões nas corredeiras. os resultados da ANOSIM salientaram a importância do refinamento na identificação para a interpretação mais precisa acerca da relação entre a fauna e a estrutura do habitat. 11 n. riffles and runs. amplamente reconhecidas por afetar a composição. como poções (pools). os rápidos apresentam correnteza moderada e águas menos turbulentas do que as corredeiras (Rincón. 11 n. agregando uma fauna mais diversa e abundante. both when the total OTU's were analyzed or when removing the rare ones. run. 2007. 2015). por sua vez. As rochas constituem um substrato mais complexo e estável.. As corredeiras apresentam águas turbulentas e substrato composto principalmente de blocos e matacões. No presente trabalho procuramos analisar se a composição e estrutura da fauna de macroinvertebrados bentônicos variam quando comparados os mesohabitats de corredeira e rápido.Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 677 benthic fauna structure. De forma geral. but the results of the Analysis of Similarity (ANOSIM) indicated a significant difference between the mesohabitats (p <0. 2007). enquanto o substrato arenoso é um ambiente mais instável (Uieda e Gajardo. 1999). we analyzed the fauna of benthic invertebrates in riffles and runs of a stretch of the Capivara River (Middle Tietê River Basin). galhos ou pacotes de folhas (Uieda e Motta. Thus.1%). 2007). Assim. The analyses of the environmental characteristics and samplings of the fauna were performed in three riffles and three runs (five replicates in each) within a month of the rainy season. Água vol. while Traveryphes. Keywords: benthos. exercem influência na estrutura da fauna bentônica (Rincón. 2016 . current and number of boulders in the riffles. 3 Taubaté – July / Sep. riffle. podendo ser encontrado na forma de troncos. In this paper. 2007). stream. como tamanho das partículas do substrato. The exploratory analysis (cluster and NMDS) found high spatial similarity. Kikuchi e Uieda. resultando em variações das características físicas do habitat. As diferenças na estrutura física destes dois mesohabitats podem impor restrições à colonização por alguns grupos. Uieda e Ramos. The mesohabitats differed with respect to the higher percentage of cobble in the runs and greater depth. Estas diferenças nas características físicas do corpo d’água podem levar à formação de diferentes mesohabitats. mainly represented by Ephemeroptera. como correnteza e substrato. 2005. O material vegetal de origem alóctone retido entre as rochas geralmente sustenta uma grande diversidade e abundância de invertebrados e constitui um importante recurso para a fauna bentônica. 1. condições físicas que caracterizam o habitat e a disponibilidade de alimento. profundidade e correnteza (Rincón. Of the total of 57 Operational Taxonomic Unities (OTU's) sampled. When the percentage of abundance by mesohabitat was analyzed. INTRODUÇÃO Ao longo do curso dos rios ocorrem mudanças da cabeceira à foz. 1999). intercalados ao longo do rio (Rincón. 1999). spatial similarity remained with Hexapoda (> 80%. sendo características físicas do habitat. abundância e distribuição de invertebrados bentônicos (Allan e Castilho. 1999). 75% were common to both mesohabitats (Morisita Similarity = 0. menor correnteza e substrato arenoso-lodoso. the results of ANOSIM stressed the importance of refining identification for a more precise interpretation of the relationship between fauna and habitat structure. Ambient. Essas variações nas características do habitat. Five groups contributed more greatly to the average dissimilarity between mesohabitats: Simulium and Baetodes were more abundant in riffles. os poções apresentam maior profundidade. corredeiras (riffles) e rápidos (runs). especialmente em função do arraste dos animais pela Rev. Davis et al. a maior estabilidade do substrato e a presença de detritos orgânicos permitem um aumento na riqueza e abundância de uma grande diversidade de invertebrados bentônicos (Allan e Castilho.86). Hagenulopsis and Macrelmis were more abundant in runs. 1996. a distribuição dos organismos aquáticos é o resultado das interações entre o hábito. Diptera and Trichoptera) and Annelida (10%) standing out in abundance. composition. A análise de ordenação permite a representação das amostras como pontos num espaço bidimensional. O trecho de estudo passa por uma área de pastagem. região centro-oeste do Estado de São Paulo. Análises de Agrupamento (“Cluster Analysis”) e de Ordenação por Escalonamento Multidimensional Não-Métrico (NMDS) foram utilizadas como análises exploratórias multivariadas para avaliar a similaridade entre os mesohabitats.6. sendo utilizado o coeficiente de Distância Euclidiana para o cálculo da similaridade (Primer v. usando como base os intervalos granulométricos da Escala Wentworth simplificada.1% (Clarke e Gorley. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado em um trecho de 4ª ordem do Rio Capivara (22°50’49’’S. a rotina SIMPER foi aplicada. Para a realização das análises. A Análise de Similaridade ANOSIM (one-way) foi aplicada à matriz de similaridade com o objetivo de verificar se existiam diferenças significativas entre os mesohabitats. utilizando um esquadro de madeira dividido em quatro quadrantes. Rev. a qual permite um balanço entre a contribuição de táxons raros e dominantes (Clarke e Gorley. Também foi realizada uma estimativa da granulometria (cinco réplicas por mesohabitat. rápido e corredeira intercalados e fundo rochoso-arenoso. 2006). os dados foram primeiramente transformados (raiz quadrada) e normalizados. mais homogêneo quando comparado à corredeira. proposto por Schwoerbel. As análises foram aplicadas aos dados de abundância da fauna transformados em log (x+1). apresentando mesohabitats de poção. com grande deposição de areia nos poções. A macrofauna foi coletada utilizando um amostrador do tipo Surber (30x30 cm) com malha de 250 mµ. 660 m de altitude). Três mesohabitats de corredeira e três de rápido. correnteza. 3 Taubaté – July / Sep. Os dados de abundância e riqueza de invertebrados (somatória das cinco réplicas) foram utilizados para o cálculo dos índices de Diversidade de Shannon-Wiener. A hipótese é de que o substrato de rápido. no ponto de maior profundidade) e velocidade da correnteza (método do objeto flutuante. Equitabilidade de Simpson e Similaridade de Morisita. foram utilizados para coleta da fauna bentônica em fevereiro de 2014. com maior oferta de recursos (refúgio e alimento) para uma fauna mais diversificada. 11 n. 2. 2016 . granulometria do substrato). ofereça menos abrigo aos invertebrados Nas corredeiras o substrato de granulometria maior e a presença de detritos vegetais presos entre as rochas propiciariam um mesohabitat mais heterogêneo. No caso de resultados significativos. 678 Virginia Sanches Uieda et al. sendo os resultados apresentados como Valor Global de R e a hipótese nula rejeitada ao nível de significância da estatística das amostras <0. a cada dois metros. Em cada mesohabitat foram coletadas cinco réplicas (total de 15 réplicas por mesohabitat). correnteza. constituindo um importante tributário da margem esquerda da Bacia do Médio Rio Tietê. Para cada quadrante analisado foi anotado o tamanho predominante da partícula do substrato. sendo as amostras fixadas em álcool 70% para posterior triagem e identificação no laboratório. 1975). localizado no município de Botucatu. Ambient. 2006). indicando o porcentual de contribuição das espécies para a dissimilaridade verificada para o fator analisado (mesohabitat). utilizando a medida de Bray-Curtis. A relação de similaridade na estrutura física dos dois tipos de mesohabitats foi verificada através de uma ordenação de componentes principais (PCA). Água vol. sendo as amostras mais semelhantes representadas por pontos mais próximos. ao lado do ponto de amostragem da fauna). 48º20’36’’W. 2006). Este rio nasce no topo da Cuesta de Botucatu. Clarke e Gorley. Os seis trechos selecionados foram caracterizados quanto à profundidade (mensurada com trena. distribuídos ao longo de uma extensão de 80 metros deste trecho do rio. aplicada ao conjunto de três variáveis ambientais (profundidade. com os dois eixos da análise de componentes principais explicando juntos 87. os quais apresentaram um elevado porcentual de similaridade (Índice de Morisita = 0. O segundo eixo separou os mesohabitats com valores extremos de correnteza.6 15. porém representados principalmente por artrópodes. A análise da similaridade na estrutura física dos dois tipos de mesohabitats através da análise de componentes principais (PCA) também salientou esta diferenciação espacial (Figura 1). A maior Rev.2±2.5 44. 75% foram de ocorrência comum aos dois mesohabitats. sendo reconhecidas visualmente principalmente pelas águas mais turbulentas e pedras grandes nas corredeiras e pelas águas não turbulentas nos rápidos.Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 679 3.1 62.3 Correnteza (cm/s) 59.2 9. Parâmetros ambientais (média ± desvio padrão) mensurados nos mesohabitats de rápido e corredeira (três réplicas de cada).3±9. com pouca deposição de areia. no quadrante positivo R2. RESULTADOS E DISCUSSÃO A comparação dos dois tipos de mesohabitats quanto às características ambientais mostrou no geral maiores valores de profundidade e correnteza no mesohabitat de corredeira (Tabela 1).5±12.3 29. Das UTO’s amostradas.3 46.2% da variação. Lista completa e abundância das UTO’s por mesohabitat pode ser consultada em Uieda et al. com maior profundidade e substrato composto principalmente por matacões. de matacões.7±12. Rincón (1999) salientou que esta diferenciação básica pode ser expandida para subtipos e que a classificação e definição destes subtipos variam bastante entre autores.9 75. onde foram amostrados os invertebrados bentônicos no Rio Capivara.9±8.8 14. com menor profundidade e maior porcentual de blocos (Tabela 2.331 invertebrados bentônicos foi coletado. com apenas cinco UTO’s de ocorrência exclusiva no rápido e nove na corredeira.7 27.0±8. todas com abundância relativa menor que 1%. essas categorias de unidades de hábitat podem ser identificadas por sua posição longitudinal no riacho. Essa grande riqueza de invertebrados amostrados nos dois tipos de mesohabitats pode estar relacionada à estrutura rochosa do substrato.4±4. 2016 . e no quadrante negativo os rápidos. incluindo tecamebas (Filo Rhizopoda) e animais pertencentes a diferentes filos.7 35. 11 n.2±3. (2016). Porém. Rápido Parâmetros R1 R2 R3 Média Profundidade (cm) 20.2 18.2 90% bloco 75% bloco 85% bloco 83% bloco Granulometria 10% matacão 25% matacão 15% matacão 17% matacão Corredeira Parâmetros C1 C2 C3 Média Profundidade (cm) 15. os rápidos com maior porcentual de blocos e as corredeiras. Os mesohabitats também se diferenciaram quanto à granulometria do substrato. Ambient.0 50% bloco 45% bloco 10% bloco 35% bloco Granulometria 50% matacão 55% matacão 90% matacão 65% matacão Um total de 25. C1 e C2 com o maior valor. Figura 1).3 _1 Correnteza (cm s ) 60. Segundo Rincón (1999). 3 Taubaté – July / Sep. Água vol.8 52. Tabela 1. R3 e C3 com os menores valores e no quadrante negativo R1. representando um total de 57 UTO´s. O primeiro eixo isolou no quadrante positivo os mesohabitats de corredeira.9±10.6±1.86). 500).164 % Variação 66. com maior representatividade de quatro ordens (abundância relativa >1%). Os hexápodes estiveram representados no total por dez ordens. Ambient. Davis et al. 11 n. 2016 .318 Matacão 0. seguido por Annelida.porcentual de bloco. aplicada para os dados ambientais mensurados nos mesohabitats de rápido e corredeira. Água vol. 680 Virginia Sanches Uieda et al.profundidade.329 -0. Bloc.563 0. 2015). 1970.. Em negrito as variáveis que melhor explicaram a distribuição dos pontos amostrais nos eixos (>0.3 Nos dois mesohabitats. como poções (Hynes. Distribuição dos três mesohabitats de rápido (R) e três de corredeira (C) nos dois eixos da análise de componentes principais (PC1 e PC2). Mata.correnteza. 3 Taubaté – July / Sep. Tabela 2.488 -0. Valores dos coeficientes de combinações lineares dos dois eixos resultantes da Análise de Componentes Principais (PC1 e PC2). rápido e corredeira se assemelharam quanto à maioria dos grupos amostrados (Figura 2). 2005. aplicada para quatro parâmetros ambientais mensurados. Figura 1. Kikuchi e Uieda.932 Bloco -0.580 -0. Parâmetros ambientais PC1 PC2 Profundidade 0. resistência ao movimento deste tipo de substrato pode favorecer o estabelecimento de uma fauna bentônica mais diversificada do que a encontrada em mesohabitats arenosos. porém se sobressaindo Rev. Analisando comparativamente a abundância relativa por mesohabitat.059 Correnteza 0. Prof. Corr.porcentual de matacão. a análise da abundância relativa ao nível de grandes grupos (Figura 2) salientou o predomínio de Hexapoda.9 20. Odonata. Lepidoptera.896 60 39.Annelida. 2007.868 1. Quando analisada comparativamente a abundância relativa das ordens de Hexapoda por mesohabitat. Dentre as três subfamílias de Chironomidae. Abundância relativa (%) dos invertebrados bentônicos amostrados no Rio Capivara. Hemiptera.169 80 60 40 13. 1998). também foi salientada por vários autores como um grupo predominante em todos os tipos de ambientes aquáticos.395 20 9.570 0 Cole Dipt Ephe Tric Outros % Rap % Cor Figura 2. Ephe. 3 Taubaté – July / Sep.570 . A elevada abundância de dípteros da família Chironomidae. Nemertea. seguido de Simuliidae nas corredeiras.450 0 Anne Crus Hexa Outros % Rap % Cor 100 80 53. Cnidaria. presente estudo). 2016 . 2005). Grandes grupos: Anne.166 .Ephemeroptera. a família com maior abundância relativa nos dois mesohabitats foi Chironomidae (Figura 3).220 20 2. 11 n.741 .354 5. Água vol. 100 87.Diptera. Rev. associados a áreas com correnteza forte (Sanseverino et al. Mollusca.Hexapoda. Tric. Outros (<1%. Dipt.Coleoptera. seja em rápidos ou corredeiras (Uieda e Ramos.270 1. (Figura 2).. Megaloptera. tecameba. Crus-Crustacea. Nematoda.450 3. Chelicerata).064 5. uma semelhança espacial também foi observada para a maioria dos grupos amostrados.996 84.092 56. Orthocladiinae predominou nos dois mesohabitats. Para Diptera. Hexa.Trichoptera.Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 681 Ephemeroptera e Diptera (Figura 2). Outros (<1%. Collembola.042 40 33. Plecoptera). Plathyhelminthes. especialmente da subfamília Orthocladiinae. Ordens de Hexapoda: Cole. analisados ao nível de grandes grupos (acima) e de ordens de Hexapoda (abaixo).695 1. principalmente ambientes lóticos (Kikuchi e Uieda. Ambient. Psyc. Para Coleoptera. Água vol.970 0 Baetidae Leptohyphidae Leptophlebiidae % Rap % Cor Figura 3. Empididae.979 0 Cera Chir Empi Psyc Simu % Rap % Cor 100 80 68. Para Leptohyphidae melhor representada no rápido (Figura 3).781 16.248 40 33. 2016 . com maior abundância relativa de Baetidae nos dois mesohabitats. Simu_ Simuliidae.632 4. os mesohabitats se diferenciam quanto ao gênero de Baetidae predominante. com predominância do gênero Macrelmis (Elmidae) nos dois mesohabitats. ocorreu predominância de Traveryphes nos dois mesohabitats.. analisados ao nível das famílias de Diptera (acima) e de Ephemeroptera (abaixo). Abundância relativa (%) dos invertebrados bentônicos amostrados no Rio Capivara. A ordem Trichoptera esteve representada por quatro famílias.184 3.Ceratopogonidae. Porém. Diptera: Cera. Chironomidae. bem representada nos dois mesohabitats.073 20 1. Psychodidae.772 14.541 3. o gênero Hagenulopsis se sobressaiu em abundância. Ambient.199 78.055 1. 682 Virginia Sanches Uieda et al. Rev.432 60 50. A Ordem Ephemeroptera esteve representada por três famílias (Figura 3). Para Leptophlebiidae. 3 Taubaté – July / Sep. 11 n. sendo Americabaetis e Baetodes predominantes na corredeira e somente o primeiro no rápido (Uieda et al.796 20 15. Chir. Empi. 100 89.273 . foram amostradas no total quatro famílias. 2016).976 .994 80 60 40 16. com predominância do gênero Smicridea (Hydropsychidae) nos dois mesohabitats. Dendrograma de similaridade e Ordenação de Escalonamento Multidimensional Não-Métrico (NMDS) construídos a partir dos dados de abundância do total de UTO’s amostradas em três rápidos (R) e três corredeiras (C). isolando somente a corredeira 3. com similaridade ainda mais alta entre os seis mesohabitats analisados. A comparação espacial realizada a partir da matriz de similaridade aplicada para os dados de abundância do total de UTO’s amostradas salientou um elevado valor de similaridade entre cinco mesohabitats (>85%.Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 683 Os índices ecológicos calculados para o total de UTO’s amostradas também salientaram uma grande similaridade entre os mesohabitats. a comparação espacial dos dados de abundância foi realizada também considerando somente as ordens de Hexapoda (Figura 5). 2016 . Orthocladiinae. A mesma análise foi também aplicada considerando somente as UTO’s com abundância relativa maior que 1% (17 UTO’s. mostrando o mesmo padrão. mas houve uma inversão entre dois gêneros de Ephemeroptera. Americabaetis) não foram encontradas diferenças espaciais marcantes. Água vol. com resultado semelhante ao das duas análises anteriores. com Baetodes sendo abundante na corredeira e Traveryphes no rápido (Tabela 3). apesar de ainda ligada aos demais com 77% de similaridade. Rev. 11 n. caracterizados por elevado porcentual de grupos raros (Tabela 3). Os grupos abundantes (AR>10%) estiveram representados por cinco UTO’s (seja com o porcentual calculado para o total ou somente para os grupos com abundância relativa maior que 1%). Quando comparado o porcentual destes grupos nos mesohabitats. a qual apresentou menor abundância de hexápodes. Ambient. Em função da maior diversidade de UTO’s encontradas terem sido de hexápodes. Figura 4. Figura 4). para três (Oligochaeta. 3 Taubaté – July / Sep. sendo 15 de hexápodes). o que torna difícil a distinção do efeito destas duas variáveis ambientais. com maior porcentual de Hexapoda nos dois mesohabitats. Rev. a influência da granulometria do substrato sobre a composição da fauna de invertebrados é encontrada em trabalhos ao nível global. Dendrograma de similaridade e Ordenação de Escalonamento Multidimensional Não-Métrico (NMDS) construídos a partir dos dados de abundância das ordens de Hexapoda amostradas em três rápidos (R) e três corredeiras (C). Em outro afluente da Bacia do Rio Tietê. Trichoptera. Uieda e Ramos (2007) também encontraram uma grande similaridade entre rápido e corredeira (99%). Ephemeroptera-Leptohyphidae. Ambient. 2007). 3 Taubaté – July / Sep. Assim. tanto as análises dos índices ecológicos quanto da abundância relativa ao nível de grandes grupos e de ordens de Hexapoda não permitiram comprovar a hipótese inicial de menor diversidade na fauna bentônica dos rápidos quando comparado às corredeiras. salienta a importância do substrato rochoso para estes grupos. Uma grande abundância de Diptera-Chironomidae. 11 n. (2015).. 2016 . igualmente observado no presente trabalho e no trabalho de Uieda e Ramos (2007). Figura 5. Segundo Davis et al. 684 Virginia Sanches Uieda et al. com influência direta sobre a disponibilidade de recursos para a fauna de invertebrados bentônicos (Crisci-Bispo et al. de menor porte e margeado por mata ripária. Diptera. O substrato das corredeiras cria uma maior heterogeneidade de habitat em função da retenção de detritos vegetais (matéria orgânica particulada grosseira) entre as rochas. Coleoptera) nos dois mesohabitats. porém a diferenciação acerca da influência do substrato versus a correnteza ainda constitui um grande desafio devido à complexidade de interações entre estes dois fatores. O predomínio de quatro ordens de hexápodes (Ephemeroptera. porém encontrando o dobro de abundância na corredeira. Água vol. 195. Tabela 3. com a ocorrência de sedimentos finos no substrato podendo comprometer a ocorrência de alguns táxons de invertebrados raspadores. 2008).Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 685 Trichoptera-Hydropsychidae.166 Índice de dominância N (%) N (%) Raro (AR<1%) 33 (68. Bertaso et al.1) Intermediário (1%>AR<10%) 11 (22. no trabalho de Uieda e Ramos (2007) e no presente trabalho foi saliente um grande predomínio de Ephemeroptera das famílias Leptohyphidae e Leptophlebiidae e de Diptera-Chironomidae. Hagenulopsis e Macrelmis mais abundantes no rápido.3) 4 (7. Traveryphes. os resultados do teste de similaridade ANOSIM. Além disso. foi aplicada a rotina SIMPER. 2007. Índice de dominância dos grupos por mesohabitat definido a partir de valores de abundância relativa (AR). Porém.1%). as três famílias juntas representando cerca de 70% da fauna amostrada.. seja analisando o total de UTO’s (R = 0. 21% excluindo as espécies raras): Simuliidae e Baetodes mais abundantes na corredeira. a qual identificou cinco grupos de maior contribuição para a média de dissimilaridade entre os mesohabitats (29% de dissimilaridade considerando o total de UTO’s. 3 Taubaté – July / Sep. aplicado à matriz de similaridade montada com os dados de abundância das cinco réplicas de cada um dos seis mesohabitats amostrados. Em função das diferenças significativas indicadas pela ANOSIM.578 Equitabilidade de Simpson 0. p<0.excluídas UTO’s com AR<1% Annelida-Oligochaeta 10% 14% Chironomidae-Orthocladiinae 17% 20% Baetidae-Americabaetis 22% 17% Baetidae-Baetodes 4% 14% Leptohyphide-Traveryphes 16% 7% Rev. 11 n.1%).7) Grupos abundantes – considerando o total de UTO’s Annelida-Oligochaeta 10% 14% Chironomidae-Orthocladiinae 16% 20% Baetidae-Americabaetis 21% 17% Baetidae-Baetodes 4% 15% Leptohyphidae-Traveryphes 15% 6% Grupos abundantes . como este gênero de Ephemeroptera (Crisci-Bispo et al.629 3. p<0.9) 10 (19. permitiram rejeitar a hipótese nula de não existência de diferenças entre os mesohabitats.2) Abundante (AR>10%) 4 (8.670 11. 2015). 2007. Carvalho et al. apesar da elevada similaridade entre a fauna dos mesohabitats apontada pelas análises exploratórias (cluster e NMDS). 2016 .176 0. Ambient.. Coleoptera-Elmidae e Annelida-Oligochaeta em substrato rochoso também foi observada por outros autores trabalhando em riachos na Cuesta de Botucatu (Uieda e Ramos. Índices ecológicos RAP COR Riqueza 48 52 Abundância total 13.167. ou retirando as UTO’s raras (R = 0.8) 38 (73. O predomínio de Baetodes nas corredeiras parece estar bastante associado ao substrato mais grosseiro deste mesohabitat. comprovou uma diferença significativa entre os mesohabitats.661 Diversidade de Shannon 3. Água vol. Índices ecológicos calculados para o total de UTO’s de invertebrados bentônicos amostradas nos mesohabitats de rápido (RAP) e corredeira (COR). ou seja. R. com consequente interferência sobre a fauna bentônica. com grande participação nas cadeias de detritivoria e herbivoria. devido a interferências de origem antrópica.rbe. Hamilton A. Kikuchi e Uieda. http://dx. 11 n.org/10. Ambient. v. p. 2015. Além disso. M.. comum na estação chuvosa. alterações que podem a médio prazo levar a uma homogeneização do leito do rio. Annual Review of Ecology. T. Apesar do substrato rochoso agregar uma fauna bentônica mais diversificada em função de sua maior complexidade e estabilidade (Bueno et al.1016/j. comunicação pessoal). contribui com a diversidade da fauna bentônica (Bisson et al. causar distúrbios na ictiofauna por simplificação na oferta dos recursos alimentares. especialmente aquelas relacionadas à granulometria do substrato. Manoel e Vinícius F. ALLAN. 2007. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 .. As diferenças na granulometria do substrato dos dois mesohabitats estudados parecem ter sido responsáveis pela diferença significativa encontrada entre rápido e corredeira quando analisados os gêneros de hexápodes mais abundantes. Assim. AGRADECIMENTOS A André H. L. D.. por efeito direto sobre a disponibilidade de alimento e habitat (Allan.120202. C. Stream ecology: structure and function of running waters..doi. 2004). Essa fauna tem um papel fundamental em ambientes lóticos. 2003). têm levado a um aumento no aporte e deposição de sedimentos inorgânicos (V. 436 p. Pedro S. 4. Rodrigues.org/10. B.110122. Água vol. Os constantes assoreamentos que o Rio Capivara vem sofrendo ao longo das últimas décadas. participando do fluxo de energia e da ciclagem de nutrientes (Bueno et al. M. Esta resposta dos invertebrados bentônicos a diferentes condições ambientais. SPIES. Rev. CASTILHO. M. ou seja. R. Effects of forest conversion on the assemblage’s structure of aquatic insects in subtropical regions.. redução do fluxo em áreas naturalmente de maior correnteza pode levar à perda na diversidade da fauna. 2016). 43-49. Burgos. J. Evolution and Systematics.. M.005.02. Landscapes and riverscapes: the influence of land use on stream ecosystems. o substrato arenoso é bastante instável. Revista Brasileira de Entomologia.1146/annurev.P. 686 Virginia Sanches Uieda et al. 2007). KOTZIAN. 5. sendo facilmente arrastado nos períodos de maior correnteza. Talarico pelo auxílio nos trabalhos de campo. 2nd ed. em efeito cascata. J. 35. Uieda. Netherlands: Springer. Tanto a homogeneização quanto o assoreamento são considerados efeitos de ações antrópicas bastante responsáveis pela redução na riqueza e diversidade da fauna aquática. http://dx.35. T. 2004. 257-284. como a retirada gradual da mata ripária para a formação de áreas de pastagem e plantio de Eucalyptus. p.doi. N. Iwai.ecolsys.S. REFERÊNCIAS ALLAN. 2005). uma perda na diversidade desta fauna pode.. v. D. faz este grupo um importante instrumento em trabalhos de biomonitoramento de ecossistemas aquáticos (Ruaro et al. CONSIDERAÇÕES FINAIS A manutenção de diferentes tipos de mesohabitats no canal de riachos provê aos organismos uma escolha de habitats. São considerados os principais conversores de matéria de baixo valor energético em proteína viva.2015. 59. que pode ser aproveitada em outros níveis tróficos. BERTASO.. FLORES. 2003. como importante recurso alimentar para outros invertebrados e peixes. 6. Maria Lúcia B. v. M. L. UIEDA.doi. Ecologia de Peixes de Riacho. 11 n.org/10. MONTGOMERY. Ecologia de Insetos Aquáticos. UIEDA.1007/s10661-015- 5046-9 SANSEVERINO. The ecology of running waters. C. Environmental Monitoring and Assessment. Rev. Revista Brasileira de Zoologia. Rio de Janeiro: PPGE-UFRJ. H.doi.. Bioikos. 3 Taubaté – July / Sep. D. GORLEY. 1. 634- 647. 24. Madrid: H. Colonization of rocky and leaf pack substrates by benthic macroinvertebrates in a stream in Southeast Brazil. 115-125. F.1590/S0101-81752007000200007 DAVIS. S. 188. A. P. 262p. BENSON. A. 12. L. In: NESSIMIAN. J. J. UIEDA. P. PEARSON. p...org/10. 2016 . (Eds. R. Blume ediciones. L. v. M. v. 1975. 555p. MOTTA. SCHWOERBEL. n. CUNICO. Macroinvertebrados perifíticos encontrados em poções e corredeiras de um riacho. 2007. V. L. J.Invertebrados bentônicos: relação entre estrutura da fauna e características do mesohabitat 687 BISSON. 2015. Brasil. 1. MOTTA. 34. A. (Oecologia Brasiliensis. n. B. 2008. A. p. 2016. MAZZONI. 2005. p. 2006. Southeastern Brazil.. M. Composição e distribuição dos macroinvertebrados em diferentes substratos de fundo de um riacho no município de Itatinga. OLIVEIRA. Acta Limnologica Brasiliensia. P. p. CLARKE. 5).. L. BUFFINGTON.doi. A. p.). v. 1999.). E. 2. R. 2nd ed. K.. C. RJ).1590/S0328-03812005000200006 RINCÓN.. D. Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos em dois cursos d’água do Rio Grande do Sul. 1970. V. FROEHLICH. Rio de Janeiro: PPGE-UFRJ. MORETTO. G. PERES-NETO. L.. 22. R. Trophic organization and food web structure of southeastern Brazilian streams: a review. http://dx. LAMBERTI. p.dio. p. A. R. NESSIMIAN. R. S. M. 2007.. Toronto: Toronto Press.. J. A. FERREIRA. GUBIANI. http://dx. Methods in stream ecology. http://dx. 19. Revista Brasileira de Zoologia. E. G. In: HAUER. R.. Brasil. P. KIKUCHI.. R. São Paulo.. V. (Eds. 23-50. n. Plecoptera and Trichoptera assemblages in two Atlantic rainforest streams. P. 37-44.. CRISCI-BISPO. p. 1998. n. PIANA. 31-47. A. In: CARAMACHI. Entomologia e Vectores. http://dx... Comparison of fish and macroinvertebrates as bioindicators of Neotropical streams. Primer v6: User manual/tutorial. 2. 193-231.1086/681303 HYNES. FERNANDES. R. UIEDA. R.. E. M. Ephemeroptera. M. M. 2007. G. Spatiotemporal variability and environmental determinants of invertebrate assemblage structure in an Australian dry-tropical river. H. A. B. (Oecologia Brasiliensis. 253-163. Valley segments. 312-318. P. v. C. v. n. Amsterdam: Elsevier. A. CARVALHO. stream reaches and channel units. 1996. Métodos de hidrobiologia....org/10. BUENO. 23-90. Ambient.org/10. 20. L.. Y. 1. 15-30. J. 6). M.. A. S. V. L. RUARO. p.. Água vol. CARVALHO. N. Plymouth: Primer-E. A fauna de Chironomidae (Diptera) em diferentes biótopos aquáticos na Serra do Subaio (Teresópolis.. 2. R. L. V. v. J. p. v. A. 21.. n. I. GAJARDO. 1.. BOND-BUCKUP. S. n. P. I. Uso do micro-hábitat em peixes de riacho: métodos e perspectivas. 2003. KNEIPP. Freshwater Science. R. Naturalia. S. P. G. BISPO. B. 21. v. 1. ALVES. Bioikos.figshare. 11 n.. V. Figshare. 688 Virginia Sanches Uieda et al.6084/m9. p. UIEDA. Ambient.2820157. M. 3-9. B.. SILVA. 2016 . http://dx. S. Rev.org/10. I. E.doi. RAMOS. 3 Taubaté – July / Sep. L. n. Água vol. 2016. Distribuição espacial da comunidade de macroinvertebrados bentônicos de um riacho tropical (Sudeste do Brasil).. 2007. Benthic invertebrates sampled in riffle and run mesohabitats of a neotropical river. UIEDA. V. S. I. H. 2016.com. e oocistos de Cryptosporidium spp. Rev.ambi-agua. como a proteção de áreas de mananciais e tratamento adequado do esgoto doméstico objetivando reduzir os riscos de transmissão de protozoários por meio da água de consumo humano na região de Blumenau. Campinas.net E-mail: ambi. SC.com.24% do total de amostras analisadas (n=67). seguida por reação de imunofluorescência utilizando o kit Merifluor®.com. Hercílio Higino da Silva Filho1.19% das amostras e oocistos de Cryptosporidium spp. Brasil Departamento de Ciências Naturais (DCN) 2 Fundação Universidade Regional de Blumenau (FURB)
[email protected]/ambi-agua. Ambient. 3 Taubaté – July / Sep. Nas análises da turbidez da água tratada 23. empregou-se a metodologia do “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. Ambiente & Água .1853 Received: 02 Feb. para as análises físico-químicas foi utilizada sonda multiparâmetros. Juliane Araújo Greinert Goulart1 1 Fundação Universidade Regional de Blumenau (FURB). protozoários. doenças de veiculação hídrica. Accepted: 08 Apr. este estudo teve como objetivo analisar a presença de cistos e oocistos na água bruta das estações de tratamento de água no município de Blumenau. 2016 Suelen Cristina Grott1*. Devido à escassez de dados sobre a ocorrência destes protozoários em águas superficiais no Sul do Brasil. A detecção de protozoários patogênicos na água bruta das estações de tratamento de água aponta para a importância de adoção de medidas preventivas.com RESUMO Giardia spp. 11 n. herciliohsf@gmail. que causam vários problemas de saúde.br. Palavras-chave: água superficial. brunnahartmann. Cistos de Giardia spp. Todas as amostras analisadas apresentaram contaminação por Escherichia coli e 11. Brasil.com Detecção de cistos de Giardia spp.bh@gmail. Regina Maura Bueno Franco3. SC.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. SC. Brasil doi:10. Para as análises microbiológicas. 2016 .52% apresentaram valores acima do preconizado pela Portaria 2914/2011. Brasil. Água vol. como doenças gastrointestinais associados com consumo de água contaminada.76% apresentaram valores de turbidez da água bruta acima do recomendado. julianeag@gmail. Brasil Departamento de Engenharia Química (DEQ) 3 Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Brasil Departamento de Biologia Animal * Autor correspondente: e-mail: suelengtt@bol. SC. Blumenau. Brunna Hartmann2. Blumenau. em 7. Para a pesquisa dos protozoários foi utilizada a metodologia de filtração em membranas de ésteres mistos de celulose. mfranco@unicamp. na água bruta das estações de tratamento no município de Blumenau. foram encontrados em 23.4136/1980-993X www. SP. são protozoários patogênicos de transmissão fecal-oral de veiculação hídrica. SC. e Cryptosporidium spp. . Detection of Giardia spp. destas. water-borne diseases. 1. There are limited data regarding the occurrence of these protozoans in surface waters in southern Brazil. and Cryptosporidium spp. como consequência. 2007). 690 Suelen Cristina Grott et al. cysts and Cryptosporidium spp. Ambient. bem como uma fonte de contaminação por produtos químicos (efluentes industriais) (Nishi et al. INTRODUÇÃO A água desempenha um importante papel como veículo de transmissão de agentes biológicos (vírus.. As doenças de veiculação hídrica. bactérias e parasitos). In the case of the treated water samples. 2007.048 pessoas foram internadas por diarreia em 2011. The detection of pathogenic protozoans in the untreated water at the treatment plants highlights the importance of adopting preventative measures.. Estima-se que apenas 18% da população mundial tem acesso à água potável de qualidade e. The methodology employed to study the protozoans was filtration through mixed cellulose ester membranes followed by the immunofluorescence reaction using the Merifluor ® kit. Água vol.76% of the untreated water samples had turbidity values higher than the recommended limit.24% of the samples (n=67). Cysts of Giardia spp. All of the samples analyzed were contaminated with Escherichia coli and 11. especialmente em relação às gastroenterites. sobretudo aquelas causadas por protozoários intestinais. emergiram como um dos principais problemas de Saúde Pública nos últimos 25 anos (Karanis et al.447 foram crianças menores de cinco anos (35% do total) (Trata Brasil. 2011). devido as doenças associadas ao consumo da água contaminada e ao esgotamento sanitário inadequado (WHO.. Rev. 3 Taubaté – July. 2013). 2013). Santa Catarina State. Juntos foram responsáveis por cerca de 90% dos surtos de gastroenterite ocorridos desde os anos 1980 em países como os Estados Unidos. Microbiological analysis was conducted using the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater and multi-parameter probes were used for the physico-chemical analysis. 2011). Brazil. mais de cinco milhões de pessoas morrem anualmente. Wang et al. 396. in order to reducing the risk of protozoan transmission via potable water. were found in 23. 2016 .19% of the samples and oocysts of Cryptosporidium spp. Dentre os protozoários causadores de doenças de veiculação hídrica. Keywords: protozoans. 138. surface water. such as the protection of areas where water is present and adequate treatment of domestic sewage. Brazil. / Sep. are water-borne pathogenic protozoans spread through fecal-oral transmission which cause several health problems. oocysts in untreated water collected from treatment plants in Blumenau. 23. Somente no Brasil. Canadá e Japão (Karanis et al. Cerca de 88% das mortes por diarreia em todo o mundo estão relacionadas a doenças de veiculação hídrica. in 7. 11 n.52% had turbidity values above the limit established by legislation (Portaria MS 2914/2011). The aim of this study was therefore to investigate the presence of cysts and oocysts in untreated water collected from water treatment plants in Blumenau. Giardia e Cryptosporidium são os que apresentam as formas infectantes mais resistentes aos processos de desinfecção da água. Santa Catarina State. Ambos protozoários se caracterizam por gerar nos pacientes acometidos quadros de diarreia de diversa severidade. to include gastrointestinal diseases associated with the consumption of contaminated water. Com isso a contaminação dos recursos hídricos por protozoários patogênicos de veiculação hídrica tem sido um fator de risco para problemas de saúde (Sato et al. 2012).. ABSTRACT Giardia spp. No ano de 2013. 3 Taubaté – July / Sep. e Cryptosporidium spp. em estações de tratamento de água tornou-se obrigatório no Brasil. 2008).. 2006. alguns problemas precisam ser solucionados. 11 n. Gonçalves et al./km . 2 2 distribuída em 518. dentro da rede hidrográfica do Estado de Santa Catarina. ribeirão Itoupava.000 E. 2016).000 km2 e se estende do planalto catarinense até o litoral.011 habitantes. Com isso o monitoramento dos protozoários patogênicos Giardia spp. devido aos impactos no desenvolvimento socioeconômico. ribeirão do Testo e ribeirão Salto do Norte.. No município. No município de Blumenau. As publicações realizadas referem-se somente a creches (Andrade et al. 2009). No Brasil.).. como a falta de profissionais treinados e altos custos para realização da metodologia de detecção destes protozoários. Brasil. especialmente nos países em desenvolvimento. e Cryptosporidium spp.44 hab. 2009). provindos do esgotamento doméstico e industrial (Kumar et al. Local de estudo O município de Blumenau está inserido. 2013). na sua maior parte. a criptosporidiose e a giardiose representam importante causa de morbidade em crianças de 0 a 5 anos (Carvalho-Almeida et al. coli/100 mL deve-se realizar o monitoramento dos protozoários Giardia spp. para que esse monitoramento seja realizado. e a maior bacia hidrográfica da Vertente Atlântica.. 2016 . de todo esgoto produzido na cidade. Porém. De acordo com o Plano Municipal de Saneamento do município de Blumenau. (Rockwell. Água vol. … 691 principalmente em indivíduos imunocomprometidos (Lobo et al. A bacia apresenta uma extensão de 15. ribeirão da Velha. A existência destes protozoários em reservatórios que são utilizados para tratamento e abastecimento público de água ocorre principalmente devido à contaminação do ambiente com as formas infectantes de Cryptosporidium spp. (2006). espera-se que até 2050 todo esgoto produzido seja devidamente tratado Blumenau. Rev. Estima-se que 20% da população mundial esteja parasitada por Giardia spp. Diante disso. Brasil (Figura 1). e Cryptosporidium spp. Para isso as companhias de tratamento de água devem realizar o monitoramento dos mananciais de acordo com a concentração de Escherichia coli (quando for identificada média geométrica anual maior ou igual a 1. 2016). e animais silvestres (Volotão et al. 2010).497 km de área. e Giardia spp. densidade populacional de 594. os serviços de redes coletoras e tratamento de esgotos chegaram a 30% (Odebrecht.5% em área rural (IBGE. o restante era lançado in natura nos corpos receptores da região (Trata Brasil. 2006). sendo o principal curso de água. os objetivos do presente estudo foram investigar a ocorrência de oocistos de Cryptosporidium spp. 2003). verificar a qualidade microbiológica e físico-química das mesmas e relacionar os parâmetros físico-químicos e indicadores bacteriológicos com a eventual presença desses protozoários. De acordo com Savioli et al.. região leste do Estado de Santa Catarina. No município de Blumenau até 2012. 2011). dos quais 95.914/2011 do Ministério da Saúde (Brasil. estes protozoários estão incluídos na lista de doenças negligenciadas em humanos pela Organização Mundial da Saúde. 2. como em toda bacia do Rio Itajaí-Açu poucos foram os estudos realizados investigando a presença de Giardia spp.8% era tratado.. MATERIAIS E MÉTODOS 2.5% vivem em área urbana e 4.Detecção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. na bacia hidrográfica do Rio Itajaí.1. o rio Itajaí-Açu recebe lançamentos de cinco ribeirões. Ambient. apenas 4. 2008). e cistos de Giardia spp. sendo eles: ribeirão Garcia. SC. O município possui uma população de 309. segundo a Portaria nº 2. em amostras de água bruta destinadas ao abastecimento público no município de Blumenau. Tal prática se faz necessário para verificar a taxa de recuperação e precisão da técnica. captando água do Rio Itajaí-Açu e é responsável por 70% do abastecimento no município (SAMAE. Inicialmente foi realizada a contagem dos protozoários presentes em três alíquotas de 10μl da suspensão “controle positivo” do kit Merifluor®. com vegetação densa e nativa. II. essa periodicidade não foi mantida devido ao curto período para análise do material. A ETA II é a maior estação do município. 2. totalizando 14 coletas.374 hectares. indicadas neste trabalho como ETA I. porém. 2016 . Ambient. Santa Catarina. / Sep. Além dos quatro pontos de coleta de água. 2013). Pesquisa de oocistos de Cryptosporidium spp. O PNSI localiza-se a 23 km da área central de Blumenau. 2010). com umidade relativa do ar de 84. As estações do ano são bem definidas. para todas as estações. As estações incluídas no presente estudo foram as quatro unidades de tratamento de água do Serviço Autônomo Municipal de Água e Esgoto (SAMAE) de Blumenau. Rev. 2. Figura 1. por ser um ambiente preservado.2%. No mês de outubro de 2013 foram realizadas duas coletas nas estações. e cistos de Giardia spp. sem a presença de habitações humanas e criações de animais. caracterizado por verões quentes e chuvosos.2. Na primeira etapa da pesquisa foi realizado o experimento de contaminação artificial de uma amostra de água provenientes da ETA II. Água vol. Brasil. Amostragem As coletas de água bruta foram realizadas mensalmente. III e IV (Figura 1). 11 n. 3 Taubaté – July. com 57.3. 692 Suelen Cristina Grott et al. O clima da região é classificado como subtropical úmido. SC. com invernos mais secos (IBGE. Localização da área de estudo e das estações de tratamento de água no município de Blumenau. também foram realizadas coletas no Parque Nacional da Serra do Itajaí (PNSI). Brasil. Estas alíquotas foram examinadas por reação de imunofluorescência direta considerada a média do número de formas parasitárias detectadas em três poços da lâmina de imunofluorescência para cálculo da dose empregada para contaminação das amostras-controle. entre os meses de agosto de 2013 a agosto de 2014. ) e sistema porta-filtro. seis alíquotas de 2 L de água bruta proveniente da ETA II foram contaminadas com aproximadamente 1000 oocistos de Cryptosporidium e cistos de Giardia presente no kit Merifluor® e realizado todo o procedimento analítico.01%. sólidos totais (ST) e teor de nitrogênio. As análises foram realizadas utilizando a técnica de membrana filtrante e tubos múltiplos (coliformes totais e termo-tolerantes e Escherichia coli) e processadas durante testes de rotina pela companhia de água.0 μm) de acordo com Franco et al.L-1). 2. Análises microbiológicas e pluviométrica Os dados microbiológicos foram fornecidos pelo laboratório central do SAMAE. 3 Taubaté – July / Sep. de acordo com a metodologia descrita pelo “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater” (APHA. 2005). O cálculo do número médio de cistos e oocistos por litro (L) foi realizado de acordo com Equação 1 descrita por Cantusio Neto e Franco (2004): Número de oocistos ou cistos visualizados Volume do sedimento obtido (μL) 𝑋= x (1) Volume de sedimento analisado (μL) Volume filtrado da amostra (L) Durante o período de análise das amostras foram realizados controles negativos. Os dados relativos à turbidez da água tratada foram fornecidos pelos laboratórios do SAMAE. o material foi eluído a partir da superfície da membrana mediante a lavagem e raspagem da mesma. Os dados pluviométricos foram obtidos junto ao Centro de Operação do Sistema de Alerta – CEOPS/FURB. 10 min. As amostras (10 L) foram concentradas pela técnica de filtração em membranas de ésteres mistos de celulose (47 mm de diâmetro e porosidade de 3. Cincinnatti. seguindo os mesmos procedimentos utilizados nas amostras coletadas em campo. (2001). turbidez (uT). Ambient. 11 n. a fim de verificar se os valores estavam de acordo com os índices estabelecidos pela legislação. Na segunda etapa as amostras foram colhidas de acordo com os procedimentos do “Method 1623: Cryptosporidium and Giardia in water by Filtration/IMS/FA” (USEPA. 2.Detecção de cistos de Giardia spp. 2012) e armazenadas em galões plásticos previamente higienizados com solução de Tween 80 a 0. EUA). para os quais foram filtrados 2 litros de água destilada após o processamento das amostras mensais. oxigênio dissolvido (mg. Os valores de turbidez da água bruta e pH foram analisados de acordo com a Resolução do CONAMA nº 357/2005. Água vol. … 693 Para avaliar a recuperação do método. O material resultante foi concentrado por dupla centrifugação (1050 x g.6. A detecção dos protozoários foi realizada por microscopia de imunofluorescência direta. Determinação dos parâmetros físico-químicos Os parâmetros físico-químicos analisados no dia da coleta foram realizados com o auxílio de uma sonda multiparâmetros (Hidrolab DS5X®) e incluíram os parâmetros: temperatura (Cº). Uma alíquota de 2 L sem contaminação foi processada para detecção de cistos e oocistos pré-existentes na amostra. e oocistos de Cryptosporidium spp. com solução de Tween 80 a 0.). potencial hidrogeniônico (pH). conforme as orientações presentes no kit Merifluor® (Meridian Bioscience Diagnostics. 2016 .5. após filtração.01%. 2.4. Tratamento estatístico dos dados Os resultados do monitoramento dos protozoários patogênicos nas amostras de água das estações de tratamento de água foram analisados utilizando estatística descritiva: média Rev. As amostras de água foram filtradas mediante bomba de vácuo (fluxo de 4L/min. 11 n. 2012) e tal fato foi corroborado por Cantusio Neto et al. recebe suas águas das nascentes do PNSI. que utiliza o Ribeirão Garcia como fonte de captação. A maior ocorrência Rev.19% de áreas preservadas com floresta nativa. como nos demais municípios de abrangência do PNSI (Brasil e Instituto Chico Mendes. e cistos de Giardia spp.92 % são áreas de floresta nativa e 32. Da água proveniente do PNSI. aritmética. a ETA I e a ETA II apresentaram amostras de água bruta contaminadas com cistos e oocistos.. sendo que destes 67. 3 Taubaté – July. Quando os dados incluíam “zeros”.06% de área coberta por floresta nativa e encontrar-se protegido por lei.Vila Itoupava. 694 Suelen Cristina Grott et al.45%) conforme recomendado pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos da América (USEPA. e Cryptosporidium spp.(recuperação de 55. A média geométrica para o cálculo dos dados de E. X2.. / Sep. Das amostras analisadas. As sujidades presentes na amostra concentrada pela técnica de filtração em membranas é um dos maiores problemas enfrentados quando da realização da etapa de recuperação de oocistos (Franco et al. coli registrados nas análises da água bruta das estações de tratamento de água. 23..05.07% são de outros usos.24% (n=5) oocistos de Cryptosporidium spp. Para Cryptosporidium spp.58% e desvio padrão de 36.. Quanto às amostras positivas. a recuperação ficou abaixo do recomendado (recuperação de 29. A metodologia de filtração em membranas seguida de reação de imunofluorescência direta apresentou valores de recuperação dentro do estabelecido para o protozoário Giardia spp.1. verificou-se que apenas duas estações. principalmente pequenas propriedades rurais. Em todas as análises estatísticas realizadas. (2010) em estudo realizado em Campinas.Xn são os valores de E. 3.3% e desvio padrão de 39. SP.57%). na ETA III e VI não foi detectada a presença dos protozoários patogênicos Giardia spp. No PNSI. Ambient. considerou-se como estatisticamente significantes valores de p<0. No controle negativo dos testes de recuperação foram utilizados 2L de água proveniente do manancial ETA II e não foram detectados cistos e oocistos. 2016 .19% (n=16) apresentaram cistos de Giardia spp.82 km². 2012). A bacia da ETA IV conta com apenas 30. estima-se que aproximadamente 500 mil pessoas são beneficiadas direta e indiretamente.. valores máximos e mínimos. Pesquisa de oocistos de Cryptosporidium spp. e 7. O local é caracterizado por morros e vales estreitos. A ETA III. a média foi calculada utilizando log (y+1) a fim de tornar os valores homogêneos. A ETA III abastece atualmente nove dos 35 bairros do município. com densa área de vegetação e a água produzida abastece o bairro em que está localizada . Estudos de correlação utilizando o teste paramétrico de Correlação de Pearson foram realizados para a verificação da associação entre a concentração de protozoários e indicadores físicos e químicos e bacteriológicos.. tanto em Blumenau. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3. possivelmente devido a alta turbidez da água do manancial (ETA II). No PNSI esse resultado pode ser explicado pelo fato do mesmo possuir 99. localizadas próximas à estação e apresenta 97. Durante o estudo foram processadas 67 amostras de água bruta dos mananciais e realizados seis controles negativos e seis controles positivos.. Água vol. 2009). xg n x x x 1 2 n (2) em que: X1. A ETA IV capta sua água do Ribeirão Itoupava Rega. coli foi realizada utilizando a seguinte Equação 2.. 2% das amostras em concentrações entre 0. Indaial. por meio destas estações. Blumenau.1 oocisto/L a 6 oocistos/L.77) 108. Água vol.Detecção de cistos de Giardia spp. na ETA I e II (Tabela 2). N/D . - PNSI ND/11 .Mín. … 695 foi registrada para ETA I com valores de “não detectável” a 454 cistos de Giardia spp. Além disso. foi detectada em 49. Gaspar.36) 115. foi detectado em 9. de “não detectável” a 254 oocistos durante o período das análises. e valores de Cryptosporidium spp.5% das amostras em concentrações de 0.1 (77 – 40) 142.14 101. N/D . Destas.1 cistos/L até 97 cistos/L. (2013) descrevem que num total de 206 amostras coletadas em 28 locais no Estado de São Paulo.88%) amostras os valores foram superiores a 500 uT.118) 237. Rio do Sul e Taió).76%) amostras apresentaram valores superiores a 100 uT (valor máximo recomendado pela Resolução CONAMA 357/2005). N/D . O resultado sugere que não houve contaminação durante todo o processo de filtração e eluição das membranas ou confecção das lâminas. foram detectados em praticamente todos os meses.28 286 (454 .58 III ND/14 . as estações abastecem 68.. Cistos de Giardia spp. Isso ocorre principalmente devido às características do solo (Neossolos Flúvicos). Ilhota. Cabe ressaltar que os níveis de turbidez deste manancial (Rio Itajaí Açu) são normalmente mais elevados em relação aos demais mananciais. Os valores apresentam-se semelhantes aos compilados por Bastos et al. Resultados relativos à ocorrência de oocistos de Cryptosporidium e cistos de Giardia na água bruta das ETAs I.5% dos bairros do município. Nos experimentos realizados com controles negativos não foi detectada a presença de cistos e oocistos. e Cryptosporidium spp. Ambient. Parâmetros físico-químicos Para os parâmetros físico-químicos. - Cryptosporidium spp. 2016 . sendo quatro destes entre as estações com clima mais elevado (setembro. Lontras.14 141.2. e oocistos de Cryptosporidium spp. N/D . Apiúna. Tabela 1. Navegantes. Nº de amostras Frequência Número de organismos/L ETA positivas/Total de (%) amostras analisadas Média (Máx.06 III ND /14 . o constante lançamento de efluentes domésticos e industriais no rio. possuindo cores mais escuras e texturas de diferentes grânulos.97 II 2/14 14. - Nota: ND: não detectado. oito (11. O Rio Itajaí-Açu. Quanto à presença de oocistos de Cryptosporidium spp.5 (454. Brasil. Juntas. II. outubro de 2013 e janeiro e março de 2014) e somente uma ocorrência no inverno (julho/2014). - IV ND/14 . (2004). os mesmos foram encontrados distribuídos ao longo de cinco meses. 11 n. - PNSI ND/11 . II 8/14 57.42 127. sendo que em quatro (5. 3 Taubaté – July / Sep. I 3/14 21. N/D . distribuídas entre os cinco pontos de coleta. bem como fezes de Rev. utilizado na captação de água para o tratamento público das ETA I e II é utilizado na captação de água da maioria dos municípios localizados ao longo do seu curso (Itajaí.) Desvio padrão I 8/14 57. relativas à turbidez da água bruta que chega às estações de tratamento de água.87 Giardia spp. pelo método de concentração por filtração em membranas. III e IV e no PNSI no município de Blumenau. foram analisadas 67 amostras.6 (254 . 3. que verificaram a ocorrência de elevadas concentrações de cistos e oocistos em diversos mananciais no Brasil. N/D . exceto nos meses de novembro de 2013 e agosto de 2014. - IV ND/14 . Sato et al. SC. Tanto a ETA I como a ETA II utilizam água do mesmo manancial – Rio Itajaí-Açu (Tabela 1). O município de Blumenau retira entre 70% e 75% da água potável consumida na cidade. Giardia spp. 85%) .115. que não obtiveram valores significativos de correlação em relação a este parâmetro. essas não poderão apresentar valores superiores a 1 uT. Isso corrobora com os trabalhos realizados por Crockett (2004). Dessas amostras. Brasil. Para Cryptosporidium spp. e Giardia spp. p=0.38%) .18 .5 uT./Mín.28%) 2 (14.97/0.27%) apresentaram valores acima de 1. para remoção de Cryptosporidium spp.8/9. ** uT: refere-se à unidade de turbidez. referenciando os valores recomendados pela Portaria 2914/2011 (Brasil. Quando analisada a correlação entre os valores de turbidez da água bruta em relação aos índices pluviométricos.3 uT em 95% das amostras mensais ou uso de processo de desinfecção que comprovadamente alcance a mesma eficiência de remoção de oocistos de Cryptosporidium spp. para 95% das amostras mensais. 11 n. A análise do pH indicou que todas as amostras se encontram dentro do estabelecido. que estabelece que entre os 5% das amostras que apresentarem valores superiores a 0. ficando acima do recomendado para os efluentes de filtração rápida.357. SC. Ambient. verificou-se que 16 (23.14%) 2 (14.0 uT 100 uT*** 500 uT I 13 2 (15.18 2 (14. apresentaram valores acima de 0. ficando os valores entre 6. animais que ocupam áreas próximas à bacia hidrográfica. Rev.022. 357/2005. recomenda-se que o valor de turbidez seja menor ou igual a 0. 0. n= 67). 0. .38%) 1360/20.. e Giardia spp. faz com que a turbidez mantenha-se acima da média dos demais pontos. Tabela 2.10 2 ( 15.28%) 1. Quando realizada correlação entre a precipitação e ocorrência dos protozoários na água bruta. e são carreadas pela água da chuva. Brasil. 2011). / Sep. 2005) e que não houve correlação entre pH e a ocorrência de protozoários patogênicos no manancial. pois pode ocorrer rápida obstrução da malha filtrante com consequente redução do volume efetivamente filtrado e necessidade de substituição das membranas para filtrar todo o volume estipulado.04. verificou-se que estes apresentaram correlação fraca positiva (r= 0.15 .52%) das amostras analisadas.25.66 * Valores recomendados pela Portaria 2914/2011. 2016 .. Turbidez água tratada Turbidez água bruta Nº amostras ETA 0.5 uT (valor recomendado pela Portaria 2914/2011.38%) 2 (15. 696 Suelen Cristina Grott et al.280. Cabe ressaltar também que a turbidez da água é o maior fator limitante da técnica de filtração em membranas. p=0.0 oocistos/L (Portaria 2914/2011.0 uT. e turbidez da água bruta (r= -0. 2012). 14. Água vol.86/0. quatro (7. Quanto aos valores da turbidez da água tratada.. Art. Essas amostras concentraram-se na ETA II. n= 67).0 a 9.28%) 934/18. não foi verificada correlação estatisticamente significativa entre os parâmetros analisados.95/0. As amostras (n=5) que apresentaram concentrações de oocistos de Cryptosporidium spp. p= 0.3. o que pode ocasionar a perda de estruturas infectivas (Franco et al. 0.72/0. 2011). n= 67). . Faixas de turbidez da água bruta e tratada. acima de 3. para remoção de oocistos e cistos de Cryptosporidium spp.3 II 14 1 (7.74%) . Na pesquisa foi verificada a presença de poucas amostras positivas mesmo com a detecção de altos valores para o parâmetro turbidez. *** Valor recomendado pela resolução do CONAMA.5* Acima de Máx..) verificou-se que 3 amostras obtiveram valores superiores a 1 uT. Análises microbiológicas As amostras de água bruta apresentaram contaminação por bactérias do grupo coliforme. uT 1. no município de Blumenau.21 IV 14 6 (42./Mín. 31.3 III 14 5 (35. sempre após períodos com registro de elevados volumes de precipitação. analisadas Acima de ** Acima de Acima de Máx. 3 Taubaté – July.8/1. 3.0 (CONAMA. 94. foi verificada uma fraca correlação em relação aos valores de turbidez da água bruta ( r= 0. Não foi verificada correlação estatisticamente significante entre os dados de ocorrência de cistos de Giardia spp. SC. Quando realizada a correlação entre a presença dos protozoários e os níveis de coliformes.) analisadas (Máx.) geométrica 660.93 II 10 32 71. p=0. coli com a presença de patógenos. (r= 0. verificou-se a ocorrência dos protozoários no manancial. março e junho de 2014 foram os que apresentaram maior volume registrado ao longo de um mês. independentemente dos resultados de E.18. No mês de junho.4. De acordo com a Portaria 2914/2011.46 (1600/240) (240/33) 270. … 697 em todas as amostras analisadas (Tabela 3). sendo que os protozoários apresentam maior sobrevida do que os indicadores fecais.75 IV 35 56 56 (350/1./ Mín. Os resultados deste trabalho indicam a necessidade do monitoramento do manancial para presença de Giardia spp. pois esse ponto não é monitorado pelo SAMAE.1 mm.36. verificou-se uma correlação positiva fraca para a ocorrência de Giardia spp. que forneceu esses dados para a pesquisa. p=0. devido ao fato de que cada espécie possui um tempo de sobrevivência diferente no meio ambiente.30 124. No PNSI não foram realizadas análises bacteriológicas. Segundo Horman et al. Neste estudo os valores ficaram abaixo do exigido pela legislação para o monitoramento dos protozoários. e oocistos de Cryptosporidium spp. coli na água tratada. a fim de avaliar a necessidade da utilização de indicadores adicionais. mesmo com valores baixos para o indicador microbiológico. Brasil. (2004) isso pode ser explicado.7) (240/23) A média geométrica anual de E. verificou-se não haver correlação entre ambos.9 mm (Figura 2). coli/ 100 mL deve-se realizar monitoramento dos protozoários patogênicos no(s) ponto(s) de captação de água.2 mm foram registrados em apenas quatro dias. em partes. SC. Brasil. mais trabalhos precisam ser feitos para correlacionar a presença de E.000 E.82 I 26 41 95. n= 67) e Cryptosporidium spp. Para Tallon et al. (2005).54./ Mín. Ambient. Água vol. e Cryptosporidium spp.0 84.18 III 48 48 39. 3. Análise pluviométrica Os dados pluviométricos indicaram que os meses de janeiro. com valores acima de 204.45 73. Rev.Detecção de cistos de Giardia spp. quando for identificada média geométrica anual maior ou igual a 1. 2016 .43 (1600/240) (430/23) 423. sendo que 116. coli apresentou-se baixa nas amostras de água bruta provenientes do rio Itajaí-Açu no município de Blumenau. n= 67).22. Coliformes totais (NMP/100 mL) Escherichia coli (NMP/100 mL) ETA Nº de amostras Média Nº de amostras Média Média analisadas (Máx. 3 Taubaté – July / Sep. Em relação à precipitação no dia da coleta da água bruta e a ocorrência de protozoários. o município registrou o maior volume do período com uma precipitação de 331. 11 n. Tabela 3.29 (540/240) (240/23) 241. Entretanto.83 50. (r=0. Qualidade bacteriológica da água bruta das estações de tratamento de água de Blumenau. E. (2008). (2008) realizaram a genotipagem de Giardia spp. levando-se em consideração a vulnerabilidade das barreiras químicas e físicas dos sistemas de tratamento de água em relação à remoção de parasitas. . recomenda-se: . indicando que a transmissão de Giardia duodenalis entre humanos e macacos possivelmente ocorra por meio da água contaminada. e 7. SC. detectada em fezes de bugios ruivos (Alouatta clamitans) mantidos em cativeiro na cidade de Indaial. garantindo avanços nos Rev. 11 n. mediante ingestão acidental da água do rio. .. Em vista dos resultados da pesquisa. em amostras fecais. 4. Figura 2.Melhoria dos sistemas de tratamento de água das ETAs. SC e verificaram a presença da assembleia A1 nas amostras. no Rio Itajaí-Açu consiste no fato de este ser utilizado por pescadores locais e como área de lazer em períodos quentes do ano. e Cryptosporidium spp. Volotão et al. nas estações de tratamento de água no município de Blumenau. oocistos de Cryptosporidium spp. 2016 . Este genótipo também infecta seres humanos. Brasil e valores de precipitação do dia e mês de coleta da amostra. e Cryptosporidium spp. Ambient. (2008). Segundo Dias et al.6%.9% apresentaram cistos de Giardia spp. favorecendo o contato das pessoas com os protozoários. Estudos realizados na bacia do Rio Itajaí-Açu demonstram a presença dos protozoários patogênicos Giardia spp. em extensão. e adicionalmente os animais. A presença de Giardia spp. verificaram que 18. os autores analisando a prevalência de parasitoses intestinais em crianças entre 0 e 6 anos de idade. 698 Suelen Cristina Grott et al. Ocorrência de Giardia spp. animais domésticos são fontes de contaminação de mananciais por protozoários patogênicos quando os dejetos não são adequadamente tratados e lançados in natura no rio. Em pesquisa realizada por Andrade et al. Outra preocupação com a ocorrência de Giardia spp. no Rio Itajaí-Açu. e Cryptosporidium spp. e Cryptosporidium spp. os animais de criação que utilizam as águas do rio para dessedentação podem se contaminar ingerindo as formas infectantes dos protozoários. na população. em praticamente todos os meses de coleta nas amostras do Rio Itajaí-Açu indica que a população.A coleta e o tratamento adequado dos efluentes produzidos na região evitando que os mesmos atinjam os mananciais utilizados para o abastecimento público. / Sep. Água vol. CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES Como primeiro registro da ocorrência de Giardia spp. 3 Taubaté – July. podem estar eliminando os protozoários patogênicos pela via fecal contaminando o manancial. reforça-se a importância do monitoramento desses protozoários nos mananciais utilizados para captação de água.Monitoramento constante da presença de protozoários patogênicos nos pontos de captação de água das ETAs do município. p. M. SATO. L. v. Brazil. and Giardia spp. NASCIMENTO.asp. 2005. 2004. BEVILACQUA. SILVA FILHO. São Paulo. 2011). Diário Oficial [da] União. 2016 . n. 15-22. Water Science and Technology. por meio das Unidades de Saúde. RODE. Standard methods for the examination of water and wastewater. Brasil. em diferentes pontos do processo de tratamento de água. Occurrence in surface water and removal in water treatment processes. 18. M.. 52-59. 3 Taubaté – July / Sep. GREINERT-GOULART. Z. 6. A Fundação Universidade Regional de Blumenau (FURB) por meio do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental pelo apoio. 37. X. A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal em Nível Superior (CAPES) pela concessão da bolsa de mestrado a primeira autora. em Campinas. H. H. P. B. M. in samples of natural water from the Atibaia River. BLUMENAU. BRASIL.. 217-222. In: APHA. Brasília. Cryptosporidium spp. Blumenau. Microbiological Examination. Seção 1. p. conforme exigido pela Portaria 2914/2011 (Brasil. L.samae. L.. a fim de manter os valores mínimos de turbidez. 239. 14.pdf.Maior fiscalização por meio do Vigi Água. M. BASTOS. e outros protozoários. 21 ed. L. C. da necessidade de se evitar contato com a água do rio. G. Portaria nº 2914. R. 2013. U. city of Campinas. BUMENAU. p. v. CANTUSIO NETO. R. Serviço Autônomo Municipal de Água e Esgoto – SAMAE. SANTOS.. 5. WEF. K. Rev. R. Disponível em: www. … 699 processos de filtração. São Paulo. 11 n. 2011. FRANCO. . Parasitoses intestinais em um centro de educação infantil público do município de Blumenau (SC). 62. 1.Detecção de cistos de Giardia spp. Brasil. Revista de Patologia Tropical. FRANCO. principalmente após períodos de chuva. L. Disponível em: http://www.. n. 2013. E. 2004.com. Water Science Technology. Ocorrência de oocistos de Cryptosporidium spp. 2008.br/etas. .. de 12 de Dezembro de 2011. Água vol. 2014. . setor responsável pelo monitoramento da qualidade da água produzida no município. n. J. AWWA. v.. Ministério do Meio Ambiente. Ministério da Saúde.SAMAE pelos dados microbiológicos fornecidos aos autores. Giardia cysts and Cryptosporidium oocysts dynamics in Southeast Brazil. 39.Orientação à população. Plano municipal de saneamento.samae. 4. M. ETAs. BRITO. VIEIRA. p. R. A. 2009. Washington. Plano de manejo do parque nacional da Serra do Itajaí. e oocistos de Cryptosporidium spp. INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE. CANTUSIO NETO. Higiene Alimentar. 14 de dez. Brasília. 2010. REFERÊNCIA ANDRADE.. 2009. AGRADECIMENTOS À Prefeitura Municipal de Blumenau por meio do Serviço Autônomo Municipal de Água e Esgoto . orientação e uso das instalações e a Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) pelo treinamento e contribuições no trabalho. HELLER.com. D. Acesso em: 21 mar. v. BRASIL.br/arquivos/Plano_de_saneamento... F. I. AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. Ambient. B. B. Acesso em: 05 set. R. com ênfase em Cryptosporidium spp.. e cistos de Giardia spp. N.. Z. P. v. JATURAS.org/10. M. BEVILACQUA.. UEMURA. KUMAR. N. X. 95- 105. em água destinada ao consumo humano. A. H. Multilocus genotyping of Cryptosporidium hominis associated with diarrhea outbreak in a day care unit in São Paulo. 48.org/10. 2004. L. PINTO. S. MAJID. BASTOS. M. CASIMIRO. 70. V. p. TORVELA.doi.doi. Estabelece a classificação das águas doces. 3 Taubaté – July.ibge. EDUARDO. S.. em água de manancial superficial de abastecimento contaminada por dejetos humano e animal. 2010.org/10. M. 2006. G.. L. Presence of Cryptosporidium parvum and Giardia lamblia in water samples from Southeast Asia: towards an integrated water detection system. Revista do Instituto de Medicina Tropical. p. A. MOURA. Avaliação da performance de metodologias de detecção de Cryptosporidium spp. C. Cryptosporidium spp. H. R. M. S. P. C. Brazil.. 2007. B. C. C. 2016. salobras e salinas do Território Nacional. 2008.gov.. Dissertation (Doctor of Philosophy) . M.. ANDIAPPAN. Ambient.br. B. Resolução n 357/05. 1. M.5123/S1679- 49742012000200006 GONÇALVES. RIMHANEN-FINNE. ROCHA-EBERHARDT. et al. CROCKETT. A. v. Journal of Water and Health. N. CASTILHO. Brasília: SEMA. CANTUSIO NETO. 2013. P.70. p. n. C.. 109-111.. http://dx.. FRANCO. 700 Suelen Cristina Grott et al.doi. CAMPOS. 1291-1300.1186/s40249-016-0095-z Rev. The significance of streambeds sediments as a reservoir of Cryptosporidium oocysts. C. NAVEIRA. M. H. Waterborne transmission of protozoan parasites: A worldwide review of outbreaks and lessons learnt. C. TORRES. SILVA. / Sep.. http://dx. Giardia spp. Campylobacter spp. and indicator organisms in surface water in southwestern Finland. 27–32.. R. 5. p. R. e Giardia spp.1128/AEM. L. E. CARVALHO-ALMEIDA.87–95. B. SATO.. Clinics. KOURENTI.. v.org/10.doi. Infectious Diseases of Poverty. R. S. v.1590/S0036-46652001000200011 FRANCO.. A. 60. p.. P. J. L.. M. Acesso em: 10 mar. MAUNULA. N. HEIKINHEIMO. S. G. M. p. v. 2005.doi. Água vol.org/10. T. 2. H. 2016 . 1-38. 1. v. 233-242.. T. M.1. C. V. E. M. QUADROS. Epidemiologia e Serviços em Saúde. SILVA.CONAMA. n. Detection of Cryptosporidium sp. para o atendimento às demandas da vigilância em saúde ambiental no Brasil.. http://dx... A. 2012. http://dx. CAMPOS. T.. 2001. E. Brazil. Y. R. A. VON BONSDORFF.Drexel University Philadelphia. R. et al. 61. 2004. F.. noroviruses. HACHICH. Applied and Environmental Microbiology. P. M.. K.. Arquivo Brasileiro Medicina Veterinária e Zootecnia. I.1590/S0036-46652006000100006 CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE . 43. p. KANAMURA. 2006. Disponível em: http://www.... KARANIS. I. Revista Instituto de Medicina Tropical.doi. G. M. 21. M. e Cryptosporidium spp. http://dx. I... SALIBAY. R. Campinas. HANNINEN. DIAS. A.IBGE.. v.2004 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . n. Cidades. D.. SMITH. OLIVEIRA.. 2004. M.1590/S1807-59322006000200006 HORMAN. Occurrence of Cryptosporidium oocysts and Giardia cysts in raw water from the Atibaia river. ONICHANDRAN. http://dx.. A. 11 n. A. 119– 26. in non- diarrheal faeces from children in a day care center in the city of São Paulo. M.org/10. H. et al... L. net/~prichins/giardia. Method 1623. Water Air and Soil Pollution. C. UNITED STATES.com/. Disponível em: http://pweb. NARDOCCI. Acesso em: 14 abr. A. 2003. 133-137. e oocistos de Cryptosporidium spp. PERALTA. et al. A. Disponível em: http://www.02. ANTUNES. J.scitotenv.. A.2010.org/10. VIEIRA. B. Y. ZHANG. M.1016/j. SATO. THOMPSON.. JIAN.doi. TRATA BRASIL.1016/j.405 ODEBRECHT AMBIENTAL. Occurrence of Cryptosporidium and Giardia genotypes and subtypes in raw and treated water in Portugal. 3 Taubaté – July / Sep. 148– 160. 2008. I. L. RAZZOLINI. Água vol. 732-7. Genotyping of Giardia duodenalis from Southern brown howler monkeys (Alouatta clamitans) from Brazil. http://dx. http://dx.. 2006. Saneamento. F.. VIEIRA. SOUZA JR. M. Microbial indicators of faecal contamination in water: a current perspective. G. 2011. LOFRANCO. de S. C.. A. http://dx. 1139-1166. Blumenau. Rev.org/10. Washington..2012. LOURETTO.tratabrasil. 166.Detecção de cistos de Giardia spp. 203-208..2008. p. p.. X. Science of the Total Environment. http://dx. Guidelines for drinking-water quality. L.. LEUNG. http://dx. T. Genetic characterizations of Cryptosporidium spp.. 127. Geneva.1472- 765X. 389–396. p. SILVA. 2015. XIAO.vetpar.WHO.09... Giardia lamblia e giardiasis with particular attention to the Sierra Nevada. 2016 .2012. p. v. ZHANG. 2011. Assessing the infection risk of Giardia and Cryptosporidium in public drinking water delivered by surface water systems in Sao Paulo State.07..003 WANG. 158. 42. ROCKWELL.doi.06. Acesso em: 10 jan. FERNANDES. R. Experimental Parasitology. Disponível em: http://www. v.034 WORLD HEALTH ORGANIZATION . 2012. F. n. Application of hybrid process of coagulation/flocculation and membrane filtration for the removal of protozoan parasites from water.1016/j. BERGAMASCOA..07.exppara..doi. P. L. 2012. M.org/10. et al.. 22. MATOS. Procedia Engineering. v... R. p. EPA-816-R-12-001.br/novo_site/?id=5760. H. Ambient. 19 fev.proeng. p.02605. ZHU. 48. China. 2009.org/10.org/10. C.jps. M..1016/j.odebrechtambiental..doi. K. C. M. 2014. 6. M. VOLOTÃO. 2013. S.. GALVANI.. and Giardia duodenalis in humans Henan. Veterinary Parasitology. ed.doi.doi.1: Cryptosporidium and Giardia in water by filtration/IMS/FA. J. Letters in Applied Microbiology. 2016.. Acesso em: 22 fev. … 701 LOBO. R. v. FENG. P.. 2016.. nova realidade: o Brasil está muito longe do ideal.pt. M.1111/j. http://dx. Brazil. v. SMITH.org.USEPA. J. v. Z. Trends in Parasitology.org/10. L. O. H. O. Giardia and Cryptosporidium join the “Neglected Diseases Initiative”. PADULA. F. A.x NISHI. 11 n.015 TALLON.2006. v. 42-45. A. F.. T. L. MAGAJNA. 2005.077 SAVIOLI. L. 2013. 442.1016/j.2009. Environmental Protection Agency .. p. 4. GRASSINI.htm. Foram analisados parâmetros físicos e químicos da água. Rapid assessment of ecological integrity in urban streams of the Corumbá watershed in the Midwest of Brazil ABSTRACT A major consequence of urbanization in Brazil is the production of large amounts of partially treated domestic effluents dumped into rivers. mostrando elevado impacto em função das atividades antrópicas. Ambient. pH. A avaliação rápida realizada com a composição da comunidade bentônica e as variáveis físicas e químicas da água foi suficiente na identificação das alterações na integridade ecológica causadas pela influência antrópica na bacia hidrográfica do rio Corumbá. Accepted: 11 May 2016 Giovanna Gomes Cordeiro. gbnardoto@unb. nathamacedo@gmail. 2016.1857 Received: 04 Feb. 11 n. perifíton.4136/1980-993X www. Palavras-chave: chironomidae.4136/ambi-agua. Para avaliar a integridade ecológica de riachos na região de Cerrado do Brasil Central foram selecionados quatro pontos de coleta. Brasília. causing ecological damage to aquatic Rev.df@gmail. Plecoptera e Trichoptera. largura e comprimento do riacho e velocidade da correnteza. oxigênio dissolvido. o uso da paisagem e a comunidade de macroinvetebrados bentônicos. giogomes.com.net E-mail: ambi. Os pontos com presença de efluentes domésticos (“ETE” e “Jusante”) por sua vez. O ponto “Referência” apresentou menor abundância de larvas de Chironomus (Chironomidae: Diptera) e maior riqueza taxonômica. maior abundância de larvas de Chironomus e menor riqueza de táxons. macroinvertebrados bentônicos e sedimento depositado. 3 Taubaté – July / Sep. As coletas foram realizadas em julho de 2015 e foram mensuradas “in situ” as variáveis condutividade elétrica.agua@gmail. macroinvertebrados bentônicos. turbidez. Ambiente & Água . mostrando ser o sistema mais íntegro dentre os analisados. efluentes domésticos. Brasil Departamento de Ecologia * Autor correspondente: e-mail: tiagobk. além de maior abundância dos grupos taxonômicos Ephemeroptera. apresentaram valores mais elevados de condutividade elétrica.2402@gmail. foram coletadas amostras para o seston. Gabriela Bielefeld Nardoto Universidade de Brasília (UnB). considerando o nível de influência antrópica ao qual estão submetidos.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.ambi-agua. Nathália de Macêdo Guedes. A sub-bacia delimitada a partir desse ponto mostrou uma maior porcentagem de áreas com vegetação nativa (51%).br RESUMO A urbanização tem ocasionado o lançamento de volumes significativos de efluentes domésticos parcialmente tratados nos corpos hídricos brasileiros causando diversos prejuízos ecológicos para estes ecossistemas. DF. Tiago Borges Kisaka*.com Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos na bacia do rio Corumbá no Centro-Oeste do Brasil doi:10. Água vol. temperatura da água.com.com. 2016 . Em seguida. turbidez. Sample points where domestic effluents were present (“ETE” and “Jusante”) showed higher values of electrical conductivity.. 2014). The “Reference” sample point showed a lower abundance of Chironomus larvae (Chironomidae: Diptera). Dessa forma. Plecoptera and Trichoptera. periphyton. greater abundance of Chironomus larvae and a low richness. mas também para a saúde humana. Água vol. In order to assess the ecological integrity of urban streams in the Cerrado region of Central Brazil. turbidity. 3 Taubaté – July / Sep. 2006). and greater taxonomic richness and greater abundance of taxonomic groups Ephemeroptera. esta aparente resistência dos riachos pode não ser compensada pela rápida intensificação da interferência do homem através da expansão urbana e o consequente aumento da carga de poluentes orgânicos lançados nos corpos d’água (Fonseca et al. De acordo com os resultados obtidos por Fonseca et al. dissolved oxygen. land-use map and benthic macroinvertebrates were analyzed. Sendo assim. a qualidade física e química da água e as suas condições biológicas. A integridade biológica de um ambiente aquático é uma medida do nível de conservação das suas condições naturais com o mínimo de influência humana. Ambient. domestic effluents. além de Rev. No caso dos recursos hídricos. benthic macroinvertebrates and deposited sediment were collected soon after. o suprimento de água para o abastecimento público pode ser visto como um dos principais serviços proporcionados pelos ecossistemas aquáticos. water temperature. Keywords: benthic macroinvertebrates. Tais recursos possuem múltiplos usos nas atividades desempenhadas pelos seres humanos. A rapid assessment of the composition of the benthic community and the physical and chemical variables of the water was sufficient to identify the changes in the ecological integrity caused by human influence in the watershed of the Corumbá River. 2011). showing high impact due to urban activities. Samples of seston. The sub-basin delimited to this point showed a higher percentage of remaining native areas (51%). pH. 2006).Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos … 703 ecosystems. Os macroinvertebrados possuem uma ampla variedade de funções nas cadeias tróficas em ambientes aquáticos. proving to be the most undamaged ecosystem. porém. and electrical conductivity. além de contribuírem com o bem-estar e melhor qualidade de vida da população (Tundisi. considerando três importantes componentes: a paisagem (incluindo a preservação da vegetação). and the physical and chemical parameters of water. INTRODUÇÃO Os ecossistemas fornecem “serviços” e benefícios a todos os seres vivos. as quais oferecem diversos serviços ao ambiente aquático. e possuem grande relevância na definição de ações para recuperação da integridade biológica do sistema (Mendonça-Galvão et al. onde fontes pontuais de poluição podem alterar substancialmente a estrutura e o funcionamento destes ecossistemas (Dodds. stream width and length and current velocity were measured in situ. estes ambientes são considerados áreas de referência. turbidity. dentre as quais destacam-se a sua capacidade de acelerar os processos de decomposição e consequentemente a liberação de nutrientes através da coluna d’água. based upon the level of human influence to which they are submitted. Ambientes que se encontram sob o mínimo de influência antrópica são capazes de manter a diversidade de espécies. chironomidae.. Samples were collected in July 2015. Uma das consequências da urbanização é a produção de grandes volumes de esgoto que quando lançados em rios e lagos sem um devido tratamento podem causar diversos prejuízos. 2016 . this study selected four sampling points. 11 n. O lançamento de efluentes domésticos tem maior impacto em rios de pequeno porte. os ecossistemas de água doce do Cerrado parecem levar mais tempo para responder a pressões antrópicas. 1. não só para a biota aquática. desempenham importante papel na transferência de energia no ecossistema. (2014). em m/s). Nesse contexto. Dessa forma. Esta região é caracterizada por apresentar alta declividade. 2015). em NTU). com deficiência hídrica e pouca cobertura vegetal. este trabalho teve como objetivo avaliar a integridade ecológica de riachos pertencentes a uma bacia hidrográfica cuja paisagem regional sofre influência de atividades antrópicas como a urbanização e a agricultura. Merrit et al. para esta avaliação foi definido um ponto a montante do despejo do efluente (denominado “Montante”).. 2008). 2016 . As larvas de Chironomus (Chironomidae: Diptera). são abundantemente encontradas em ambientes impactados por esgoto (Oliveira et al.. por exemplo. Em seguida foram coletadas amostras de seston.. 2010. químicas e biológicas com o meio. constituírem um grupo muito diverso (Merrit et al. Machado et al. “In situ”. foram medidas as variáveis físicas e químicas da água. 2. o que facilita o processo de erosão e o transporte de sólidos. além de atuar como corpo receptor de efluentes domésticos parcialmente tratados. tais como pH (pHmetro Digimed). Água vol. Área de Estudo A área de estudo localiza-se localiza-se em uma região de cerrado no Distrito Federal (Figura 1A). 3 Taubaté – July / Sep. Coleta de dados As coletas foram realizadas em julho de 2015. perifíton.. oxigênio dissolvido (Jenway 970 Dissolved Oxygen Meter.25 metros de largura e cuja malha possui 250 micrômetros de espessura. refletindo diversas relações físicas. sem a retirada completa de nutrientes e patógenos (CAESB. o uso da paisagem do entorno e a comunidade de macroinvertebrados bentônicos. um abaixo da estação (denominado “ETE”). temperatura (ºC) e velocidade da correnteza (medidor de fluxo digital marca FlowWatch. O afluente localizado na área com menor concentração de zonas urbanas e que está inserido dentro da propriedade da Embrapa Hortaliças (Unidade Descentralizada da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária-Embrapa).2. Os macroinvertebrados bentônicos foram coletados com uma rede em “D” de 0. Sendo assim. macroinvertebrados bentônicos e sedimento depositado. 11 n. e está inserida na bacia hidrográfica do rio Corumbá (Figura 1B). onde são encontradas as nascentes dos riachos. e outro mais distante. MATERIAL E MÉTODOS 2. solos de baixa fertilidade. em uma profundidade de 5 centímetros no substrato. 2008). Esses organismos podem acompanhar o gradiente de impacto antrópico. e um dos riscos que estas áreas urbanas apresentam aos recursos hídricos está associado ao fato de estarem localizadas em trechos mais elevados. 704 Giovanna Gomes Cordeiro et al. 2015). sendo capazes de viver em ausência completa de oxigênio por horas. 2010.1. Os impactos da urbanização na bacia do Corumbá vêm se intensificando devido à expansão das cidades adjacentes. estudos têm sido desenvolvidos com macroinvertebrados para a avaliação de ambientes aquáticos no Brasil (Oliveira et al. foi denominado “Referência” (Figura 1B).. que é tratado a nível secundário. Brasil.. 2. em µS/cm). Outros dois pontos foram coletados a jusante da ETE. Machado et al. condutividade elétrica (Condutivímetro marca Digimed. 2007. e são consideradas “coletoras” se alimentando principalmente de matéria orgânica (Merrit et al. permitindo assim que eles sejam excelentes indicadores da integridade do ecossistema (Allan e Castilllo. Os riachos sofrem influência do despejo de efluentes da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) Recanto das Emas. A rede foi arrastada ao longo de 1 metro de extensão e Rev. turbidez (Turbidímetro Digimed.. em mg/L). Ambient. a aproximadamente três quilômetros (denominado “Jusante”). O sedimento depositado foi coletado com uma draga do tipo Ekman. Para tanto foram analisadas as variáveis físicas e químicas da água. 2008). 2015). Brasil (A). Mapa de localização dos pontos “Jusante”. Os filtros das amostras de perifíton e seston foram calcinados no forno-mufla por 2 horas à 500ºC para a determinação do teor de matéria seca livre de cinzas. Foram utilizadas imagens do Modelo Digital de Elevação e do satélite Landsat-8 de 2015. Este procedimento foi realizado para analisar a ocupação na sub-bacia selecionada como referência e na sub-bacia com maior concentração de zonas urbanas. A granulometria do sedimento depositado foi determinada por meio da utilização do agitador de peneiras RO-TAP durante 15 minutos. Somente para algumas Ordens a identificação foi feita até nível de Família. considerando os pontos “Jusante” e “Referência”. Foi realizada a classificação supervisionada utilizando o algoritmo de máxima verossimilhança e definidos quatro categorias para classificação: Área Nativa. foi utilizado o Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats modificado por Callisto et al. Os níveis de classificação. “impactado” (escore de 41 a 60). “em transição” (escore de 61 a 80) e “natural” (escore acima de 80 pontos). de matéria orgânica. Agropastoril e Área Urbana. Para a análise da biomassa de seston. 2016 . foram coletados aproximadamente 5 litros de água. Primeiramente. A classe “Área Nativa” agregou as fitofisionomias do bioma Cerrado e a classe “Agropastoril”. Água vol. adquiridas gratuitamente pelo USGS (United States Geological Surve) Earth Explorer. utilizou-se um estereoscópio.Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos … 705 5 centímetros de profundidade no sedimento. O sedimento depositado foi aquecido à 550ºC no forno-mufla por cinco horas para a análise do teor de matéria seca livre de cinzas. variam entre “muito impactado” (escore de 0 a 40). Para a classificação dos usos na paisagem foi utilizado o plugin SCP (Semi-Automatic Classification Plugin). Figura 1. Distrito Federal. Para avaliar os níveis de impactos antrópicos nos riachos selecionados. Ambos os plugins SCP e TauDEM foram utilizados dento do software livre Quantum-GIS. A clorofila-a foi determinada pelo método de extração quente com etanol 90%. para a análise da paisagem. 11 n. “ETE” e “Montante” na bacia hidrográfica do rio Corumbá (B). as sub-bacias foram delimitadas por meio do plugin TauDEM (Terrain Analysis Using Digital Elevation Models). e os organismos identificados foram contados para obtenção da riqueza taxonômica. Ambient. Rev. “Referência”. As rochas coletadas foram suavemente escovadas e lavadas com jatos de água destilada (500 mL). Vegetação Ripária. 3 Taubaté – July / Sep. O perifíton foi coletado em rochas com diâmetros aproximados. da abundância relativa ao total das amostras e da densidade por área amostrada. (2014). adaptados por Fonseca et al. as atividades agrícola e pecuária bem como áreas com solo exposto. (2002). Para tal. procurando distribuir a coleta de forma proporcional pelos habitats existentes. Resultado da classificação supervisionada gerada a partir de uma imagem Landsat-8 considerando os pontos “Referência" e “Jusante” para o cálculo dos limites de drenagem das sub-bacias. Já o ponto “Montante” foi classificado como “impactado” e os pontos “ETE” e “Jusante” como “muito impactados”. RESULTADOS E DISCUSSÃO A sub-bacia delimitada considerando o ponto “Referência” como exutório. 11 n. Já as variáveis temperatura e pH flutuaram dentro da mesma faixa de valores em todos os pontos (Tabela 1). Rev. Água vol. tanto para “Vegetação Ripária” (7%) quanto para “Área Nativa” (44%). 2006). A pontuação final do Protocolo de Avaliação Rápida de Hábitat classificou o ponto “Referência” como “natural”. Figura 2. 2016 . Na legislação nacional não há padrões para condutividade em corpos d’água. principalmente em função da presença de efluentes domésticos e pelo nível de degradação da vegetação ripária e do solo ao longo do riacho.57mg L-1). O ponto “Jusante” apresentou baixo valor de oxigênio dissolvido (3. mostrou ter a maior porcentagem de áreas remanescentes (51%). o lançamento de efluentes domésticos pode ser apontado como uma das causas da degradação da qualidade da água do riacho receptor. Ambient. Sendo assim. podendo indicar a etapa mais tardia do processo de eutrofização do riacho (Dodds. 3 Taubaté – July / Sep. A sub-bacia do rio Corumbá delimitada considerando o ponto de amostragem “Jusante” e desconsiderando a sub-bacia “Referência” possui somente 16% de áreas remanescentes e a classe de uso predominante é a “Área Urbana” (Figura 2). 706 Giovanna Gomes Cordeiro et al. As variáveis turbidez e condutividade elétrica apresentaram os maiores valores nos pontos “ETE” e “Jusante”. 2013). Esta sub-bacia possui como principal atividade antrópica a “Agropastoril”. 3. o que pode estar associado ao lançamento de efluentes pela Estação de Tratamento de Esgoto do Recanto das Emas (Tabela 1). mas em geral níveis superiores a 100 µS cm-1 indicam ambientes impactados (Araujo e Oliveira. Média dos teores de matéria seca livre de cinzas e clorofila-a no seston e no perifíton.0 mm) 6.88 7.33 Seston (% L-1) Matéria Seca Livre de Cinzas no 3. Os teores de clorofila-a no seston coletado no ponto “Montante” foram próximos ao do ponto “Referência” (Tabela 1).59 Clorofila-a no Perifíton (mg m-²) 0.17 32.15 0. 3 Taubaté – July / Sep.24 % Areia (0.07 84.04 % Silte e Argila (<0. Variáveis Físicas e Químicas “Referência” “Montante” “ETE” “Jusante” Temperatura (ºC) 20.075 mm) 0. Ambient.54 10.69 19.25 8.53 ± 0.54 3. tão baixos que o método utilizado não foi capaz de quantificar.2 165.57 ± 0.06 1.8 Turbidez (NTU) 6. Isso pode ocorrer por se tratar de ecossistemas sujeitos as mesmas condições de sombreamento. Tal resultado possivelmente se deve ao fato de que a floresta ripária deste ponto já não esteja mais sombreando o riacho em função de sua largura e do impacto gerado nas margens do riacho com as atividades antrópicas.16 -1 Velocidade da Correnteza (m s ) 0.45 ± 0.33 Na granulometria do sedimento depositado nos pontos “ETE” e “Jusante” foi encontrada uma maior proporção das frações mais finas e média no sedimento depositado.99 17. 2016 .76 8. .25 0.2 18.17 Perifíton (% m-²) Matéria Orgânica no Sedimento 4. Um dos principais impactos que podem ser gerados com o aumento da Rev.98 9.67 ± 0. 7.10 2.48 0. os níveis de clorofila-a no perifiton no ponto “Montante” aumentam se comparado com o ponto “Referência”. Entretanto.0 mm) 93. 11 n.88 6.24 69. Variáveis físicas e químicas da água.2 -1 Condutividade Elétrica (µS cm ) 12.Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos … 707 Os teores de clorofila-a tanto no seston quanto no perifíton foram baixos no ponto “Referência” (Tabela 1).06 Matéria Seca Livre de Cinzas no 14.23 ± 0.69 6.47 8.1 ± 0. Bacia Hidrográfica do rio Corumbá.29 ± 0.53 ± 0. O despejo de efluentes domésticos geralmente contém altos teores de fósforo e nitrogênio e estão associados a degradação das florestas ripárias.3 22. como por exemplo a dessedentação animal ou o despejo irregular de resíduos sólidos.36 4.52 25.29 64.17 ± 0.17 ± 0.12 3.31 89. Tal resultado.08 0. Média e desvio padrão da largura. A ausência de despejo de efluentes domésticos e a baixa ordem do riacho (promoção do sombreamento ripário) podem limitar a produção primária.33 7.52 51.2 -1 Oxigênio Dissolvido (mg L ) 8.27 2.47 36. Tabela 1. DF.30 0. Água vol.14 6.18 0. aliado com os baixos níveis de condutividade elétrica e clorofila-a no seston observados podem ser indícios de impactos diretos no riacho.9 19.69 29. profundidade e velocidade da correnteza. podendo explicar a elevada produtividade primária no ponto “ETE” e “Jusante”. enquanto que no “Referência” e no “ Montante”.46 ± 0.15 0.48 33.24 Depositado (%) % Pedras e Cascalho (>2.24 3.1 8.50 18.11 0.51 Profundidade (m) 0.45 15.57 Largura (m) 3. foram encontradas maiores porcentagens da granulometria grossa (Tabela 1).92 ± 1. Neste ponto também foi registrado um alto valor de matéria seca livre de cinzas no seston. ou seja.075-2.8 pH 6.73 Clorofila-a no Seston (µg L-1) .9 195.76 10. que por sua vez demonstraram uma menor riqueza de táxons em relação aos pontos “Referência” e “Montante” (Tabela 2). 708 Giovanna Gomes Cordeiro et al. Distribuição da abundância relativa (A. foram identificados os táxons Diptera (Chironomidae e Simulidae). (2015) e Oliveira et al. - Coleoptera 8. . (%) ind.56 2692 Simulidae . Quanto à comunidade bentônica. . Ephemeroptera./m²) nos táxons identificados nos riachos da Bacia Hidrográfica do rio Corumbá. 2016 . . ind. . . . . . 1. DF. A presença de alta densidade de larvas de Chironomus em ambientes aquáticos pode estar associada ao lançamento de efluentes domésticos. . Água vol. Lepidoptera e Mollusca. 3 Taubaté – July / Sep. 0.37 68 47. . Ambient. . . Plecoptera e Trichoptera (desconsiderando o Hydropsychidae). . Trichoptera (Hydropsychidae). . 11 n. “Referência” “Montante” “ETE” “Jusante” Táxons A.R D. m-² (%) ind. .95 24 . A.36 196 . Olighoqueta. .95 8288 99. . .49 4 .R D. - Plecoptera 1. Coleoptera.R D. . A menor abundância de larvas de Chironomus e a maior riqueza de táxons no ponto “Referência” em relação aos demais. (1999). A. sua heterogeneidade e estabilidade (Palmer et al.94 12 . . Odonata. m-² (%) ind. 2000).44 12 Total de indivíduos (n) 67 319 2073 676 Total de indivíduos/m² 268 1276 8292 2704 Rev.05 4 0. dos resultados obtidos para as variáveis físicas e químicas da água e da menor porcentagem de ocupação antrópica.. . . Nossos resultados corroboram o potencial deste grupo taxonômico como indicador adequado na avaliação da qualidade da água em riachos tropicais. 2. corroborando com os estudos de Machado et al.22 148 32. No ponto “Montante” o maior número de indivíduos identificados pertence à família Hydropsychidae. Hydropsychidae é o grupo mais tolerante a poluição dentre aqueles que compõem a ordem Trichoptera. além da presença dos grupos taxonômicos Ephemeroptera. De acordo com Barbour et al. 15.60 416 99. A. granulometria fina é a simplificação das comunidades que habitam o sedimento pois sua maior quantidade no sedimento pode reduzir a complexidade dos habitats. reforçam a hipótese inicial de que este riacho pode ser considerado o mais íntegro dentre os pontos amostrados.19 28 . . . 0. - Oligoqueta .R D. As larvas de Chironomus (Chironomidae: Diptera) apresentaram maior abundância nos pontos “ETE” e “Jusante”. . R. e o segundo grupo mais abundante foram as larvas de Chironomus (Tabela 2). Tabela 2. . . - Lipidoptera . - Trichoptera Hydropsychidae 25. .33 604 . Plecoptera.) e da densidade de organismos bentônicos por metro quadrado (D. - Odonata . m-² Diptera Chironomidae 52. - Mollusca .95 24 . m-² (%) ind. . - Ephemeroptera 8. (2010).57 20 . Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos … 709 4. CONCLUSÃO O presente estudo fornece indícios de eutrofização, que pode ocorrer tanto em função da ineficiência das técnicas utilizadas para o tratamento do esgoto, quanto da ocorrência de lançamento clandestino de efluentes não tratados à montante do riacho. Os resultados corroboram com o estudo de Machado et al. (2015) ao observar diferenças significativas na densidade de larvas de Chironomus entre os pontos com presença e ausência de efluentes domésticos parcialmente tratados. Dessa forma, a avaliação rápida da integridade realizada foi capaz de identificar diferenças expressivas no estado de conservação do riacho. Compreender as alterações causadas pelos impactos antrópicos é essencial para promover ações que visem manter e recuperar a integridade dos ecossistemas aquáticos. 5. AGRADECIMENTOS À EMBRAPA Hortaliças e aos moradores da região rural do Gama/DF (que desejam novamente usufruir do riacho que, atualmente, não apresenta condições adequadas de potabilidade) por permitirem o acesso às suas propriedades para realização das coletas. À Universidade Católica de Brasília pelo empréstimo dos materiais necessários para a realização das coletas. À Universidade de Brasília pelo empréstimo dos sensores de medição analisados. 6. REFERÊNCIAS ALLAN, J. D.; CASTILLO, M. M. Stream ecology: structure and function of running waters. 2nd. ed. [s.l.]: Springer, 2007. p. 436. ARAUJO, M. C.; OLIVEIRA, M. B. M. Monitoramento da qualidade das águas de um riacho da Universidade Federal de Pernambuco, Brasil. Revista Ambiente & Água, v. 8, n. 3, p. 247-257, 2013. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1192 BARBOUR, M. T.; GERRITSEN, J.; SNYDER, B. D.; STRIBLING, J. B. Rapid bioassessment protocols for use in streams and wade able rivers: periphyton, benthic macroinvertebrates and fish. 2nd ed. Washington, DC: USEPA, 1999. COMPANHIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL DO DISTRITO FEDERAL – CAESB. Website. Disponível em: http://www.caesb.df.gov.br/. Acesso em: 15 dez. 2015. CALLISTO, M.; FERREIRA, W. R.; MORENO, P.; GOULART, M.; PETRUCIO, M. Aplicação de um protocolo de avaliação rápida da diversidade de hábitats em atividades de ensino e pesquisa. Acta Limnologica Brasiliensia, v. 34, p. 91–97, 2002. DODDS, W. K. Eutrophication and trophic state in rivers and streams. American Society of Limnology and Oceanography, v. 51, n. 1, p. 671–680, 2006. http://dx.doi.org/10.4319/lo.2006.51.1_part_2.0671 FONSECA, B. M.; MENDONÇA-GALVÃO L.; PADOVESI-FONSECA, C.; ABREU L. M.; FERNANDES, A. C. Nutrient baselines of cerrado low-order streams: comparing natural and impacted sites in central Brazil. Environmental monitoring and Assessment, v. 186, n. 1, p. 19–33, 2014. http://dx.doi.org/10.1007/s10661-013-3351-8 Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 710 Giovanna Gomes Cordeiro et al. MACHADO, N. G.; NASSARDEN, D. C. S.; SANTOS, F.; BOAVENTURA, I. C. G.; PERRIER, G.; SOUZA, F. S. C.; et al. Chironomus larvae (Chironomidae: Diptera) as water quality indicators along an environmental gradient in a neotropical urban stream. Revista Ambiente & Água, v. 10, n. 2, 2015. http://dx.doi.org/10.4136/ambi- agua.1533 MENDONÇA-GALVÃO, L. et al. Águas do cerrado do Distrito Federal: biodiversidade, integridade e conservação. In: FAGG, C. W.; MUNHOZ, C. B. R.; SOUSA-SILVA, J. (Eds.). Conservação de áreas de preservação permanente do cerrado. Brasília-DF: CRAD, 2011. p. 21–46. MERRITT, R. W.; CUMMINS, K. W.; BERG, M. (Eds.). An introduction to the aquatic insects of North America. 4th ed. Dubuque: Kendall Hunt Publishing, 2008. 1158 p. OLIVEIRA, V.; MARTINS, R.; ALVES, R. Evaluation of water quality of an urban stream in southeastern Brazil using Chironomidae Larvae (Insecta: Diptera). Neotropical Entomology, v. 39, n. 6, p. 873-878, 2010. http://dx.doi.org/10.1590/S1519- 566X2010000600004 PALMER, M. A.; COVICH, A. P.; LAKE, S.; BIRO, P.; BROOKS, J. J.; COLE, J. et al.Linkages between aquatic sediment biota and life above sediments as potential drivers of biodiversity and ecological process. Bioscience, v. 50, p. 1062–1075, 2000. 10.1641/0006-3568(2000)050[1062:LBASBA]2.0.CO;2 TUNDISI, J. G. Novas perspectivas para a gestão de recursos hídricos. Revista USP, v. 70, p. 24–35, 2006. Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10.4136/1980-993X www.ambi-agua.net E-mail:
[email protected] Índice de qualidade das águas e balneabilidade no Riacho da Bica, Portalegre, RN, Brasil doi:10.4136/ambi-agua.1833 Received: 06 Jan. 2016; Accepted: 25 Apr. 2016 Samylle Ruana Marinho de Medeiros1*; Rodrigo Guimarães de Carvalho1; Luiz di Souza2; Antônio Helton da Silva Barbosa3 Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN), Mossoró, RN, Brasil 1 Departamento de Gestão Ambiental 2 Departamento de Química 3 Departamento de Geografia * Autor correspondente: e-mail:
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[email protected] RESUMO A qualidade das águas é caracterizada por parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, os quais são submetidos constantemente a interferências de ordem natural, do próprio ecossistema, e de ordem antrópica, advindas das atividades de uso e ocupação do solo. No Estado do Rio Grande do Norte, Brasil, a melhoria da qualidade das águas exige atenção, tendo em vista que a região perde parte significativa de suas águas pelas altas taxas de evaporação. A cidade de Portalegre apresenta um conjunto paisagístico formado por nascentes perenes, brejos de altitude e cachoeiras. Considerando as características do local, este trabalho caracterizou a qualidade hídrica do Riacho da Bica que percorre a área de microbacia que se encontra na vertente norte do município e é bastante procurado para fins de recreação de contato primário. O objetivo da pesquisa foi a análise do Índice de Qualidade das Águas (IQA) em três pontos do Riacho da Bica e a análise da balneabilidade na Cachoeira do Pinga, frequentemente usada por banhistas. Os resultados mostram que a qualidade das águas é melhor na nascente do Riacho da Bica em que o IQA foi classificado como “regular”. Os demais pontos do riacho foram classificados como “ruim”. A balneabilidade das águas da Cachoeira do Pinga foi classificada como excelente. Palavras-chave: análise microbiológica, parâmetros físicos e químicos, recursos hídricos. Water Quality Index and suitability for bathing of Bica Stream, Portalegre, RN, Brazil ABSTRACT Water quality is characterized by physical, chemical and microbiological parameters, which are constantly subject to the interference of nature, the ecosystem and human land-use activities. In Rio Grande do Norte State, Brazil, the improvement of water quality requires attention, considering that the region loses a significant portion of its waters through high evaporation rates. In this context, the town of Portalegre has a complex landscape formed by perennial springs, upper swamps and waterfalls. Considering the uniqueness of the area, this Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 712 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. research characterized the water quality of Bica Stream, which flows through the watershed area located on the north side of the city, and is very popular for leisure activities. This research analyzed the Water Quality Index (WQI) at three points of the Bica Stream, as well as the Pinga Waterfall’s suitability for bathing, as it is frequently used for this purpose. The results show that the water quality is better at the spring of Bica Stream, with a WQI classified as "regular". The other parts of the stream were classified as "bad". The waterfall water was classified as excellent for bathing. Keywords: microbiological analysis, physical and chemical parameters, water resources. 1. INTRODUÇÃO Conhecer a qualidade das águas de um dado corpo hídrico para adequá-las aos seus mais variados usos, seja estes consuntivos ou não consuntivos, é uma tarefa importante. No semiárido brasileiro esta proposta é ainda mais imprescindível, uma vez que a disponibilidade hídrica, em termos quantitativos, é limitada pelo processo natural no qual as taxas de evaporação das águas superam a taxa de precipitação. Tal condicionante torna relevante a atuação de pesquisadores e gestores públicos na promoção da qualidade das águas (Silva et al., 2012). No estado do Rio Grande do Norte, Brasil, o uso das águas para recreação de contato primário, associado ao desenvolvimento da atividade turística, é bastante significativo. Por se tratar de uma região de clima semiárido com o período de chuvas limitado e insolação na maior parte do ano, a procura por atrativos turísticos que proporcione este tipo de lazer acontece tanto no litoral como no interior. Nos municípios interioranos, como é o caso de Portalegre, a população frequenta lugares próximos a rios, cachoeiras e até mesmo barragens para usufruir da recreação de contato primário. Como nesta atividade há possibilidade de aquisição de doenças transmitidas por contato com a água ou sua ingestão, a análise da balneabilidade é um instrumento indispensável para fornecer segurança ao banhista e, sobretudo, uma resposta quanto à qualidade sanitária da água (Francener et al., 2011). O monitoramento da balneabilidade a nível institucional tem se dado através do Programa Água Azul, o qual é realizado pelo Instituto do Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente (IDEMA) e pelo Instituto de Gestão das Águas do Estado (IGARN) em parcerias com as instituições de ensino federais (UFRN, UFERSA e IFRN) e estaduais (UERN e EMPARN) e tem se dedicado a analisar a balneabilidade apenas das praias do estado (IDEMA, 2008). Sendo assim, surge a preocupação quanto à balneabilidade das águas doces no estado do Rio Grande do Norte, Brasil, preocupação que também já foi evidenciada em outros estados brasileiros. Conforme destacaram Lopes e Magalhães Junior (2010, p. 134) ao avaliarem a Bacia do Alto Rio das Velhas em Minas Gerais, observaram que há uma carência de estudos e programas de monitoramento que avaliem as condições de balneabilidade, especialmente em balneários de águas doces. Os corpos hídricos poluídos e/ou contaminados por águas residuárias oferecem um risco potencial de expor os banhistas a doenças de veiculação hídrica, principalmente as gastrenterites. Neste sentido, a balneabilidade atua com o objetivo de refletir a qualidade das águas de recreação, sendo de suma importância a sua avaliação como uma política de saneamento (Francener et al., 2011). O Riacho da Bica, localizado no município de Portalegre, conta com uma área de Cachoeira, conhecida como Cachoeira do Pinga, cuja declividade é de 70o. O lugar é bastante visitado para fins de lazer, balneabilidade e contemplação paisagística. No entanto, é importante destacar que Portalegre é uma cidade com ocupação urbana em consolidação desprovida de alguns serviços básicos de saneamento e de uma política de Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 713 gestão de resíduos sólidos. Segundo o IBGE (2014), o município não se encontra entre as cidades com serviços de esgotamento sanitário. Tal situação favorece para que os dejetos das residências sejam dispostos sobre o solo ou acondicionados em estruturas rudimentares, como valas e fossas artesanais, contribuindo assim, com a incidência de efluentes não tratados nos corpos hídricos e com o aumento dos níveis de contaminação por bactérias termotolerantes na Cachoeira do Pinga. Tendo em vista esta problemática, a caracterização e a avaliação da qualidade da água do Riacho da Bica são fundamentais para conhecimento público e mobilização para criação de políticas de uso e conservação. Todavia, para que essas informações cheguem aos usuários deste recurso os métodos de avaliação da qualidade das águas devem ser de compreensão fácil (Ferreira et al., 2015). Neste sentido, destaca-se o relevante papel que os índices vêm desempenhando nessa área. Desenvolvidos para unificar, interpretar e divulgar os dados obtidos no monitoramento ambiental, os índices têm sido usados com êxito para caracterizar o estado e as tendências da qualidade da água. Os mesmos não exigem grande número de parâmetros de qualidade da água para o desenvolvimento, e a validação é necessária apenas para a concentração de um número limitado de parâmetros (Andrietti et al., 2016). O Índice de Qualidade das Águas (IQA) é uma ferramenta capaz de traduzir os parâmetros de qualidade de um dado corpo hídrico reunindo-os em um único índice, usado para classificar sua qualidade, que pode variar de boa a ruim. Tal ferramenta contribui, sobretudo, no diálogo com o público não técnico, pois facilita a compreensão dos resultados obtidos com as análises físico-químicas (Freitas et al., 2011), sem a necessidade de seu conhecimento técnico. Tendo em vista o papel do IQA e da balneabilidade na elucidação da qualidade ambiental de um corpo hídrico, o presente trabalho visa contribuir com informações acerca do Riacho da Bica, um curso d´agua que percorre a microbacia da Mata da Bica, a qual está localizada adjacente à área urbana, na vertente norte do município de Portalegre. O curso d´àgua supracitado é bastante utilizado para fins de recreação de contato primário e abastecimento pela comunidade para fins domésticos. Desta forma, o objetivo central do trabalho consistiu na caracterização da qualidade hídrica do Riacho da Bica, a partir do IQA e da análise de sua balneabilidade. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1. Caracterização da Área de Estudo O município de Portalegre está situado na mesorregião do Oeste Potiguar, sobre um maciço cristalino, numa altitude média de 642 m e coordenadas 06°01’26,4” de latitude sul e 37°59’16,8” de longitude oeste (IDEMA, 2008). O município possui uma área territorial de 110,054 km² (IBGE, 2014) e estabelece limites com os municípios de Riacho da Cruz, Taboleiro Grande, Viçosa, Serrinha dos Pintos, Francisco Dantas e Martins. Situado na região serrana do Oeste do estado do Rio Grande do Norte, Brasil, e no médio curso da Bacia Hidrográfica do Rio Apodi Mossoró, Portalegre apresenta um conjunto paisagístico com características de excepcionalidade climática devido à influência do relevo na circulação atmosférica, o que propicia maior precipitação, sendo comuns os anos com chuvas acima dos 1.400mm. Soma-se a esse fenômeno o fato de existir um capeamento sedimentar no topo da serra, entre 630 m e 700 m, que absorve as águas pluviais e as redistribui, especialmente, na vertente norte/nordeste, formando setores brejados no terço superior das vertentes, com nascentes perenes e uma mata subcaducifólia no seu entorno (Medeiros, 2015). O mais conhecido brejo de altitude do município de Portalegre está localizado em uma Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 foi criado o Terminal Turístico da Bica (TTB). Procedimentos Experimentais para análise do IQA Para a análise do IQA. a 570 m de altitude. 3 Taubaté – July / Sep. foi na própria Cachoeira do Pinga. Localização da área de estudo. O segundo ponto (P2). foi no trecho de água corrente. as amostras para análise do Índice de Qualidade Ambiental (IQA) foram coletadas em duas campanhas. cor azul. localizada a 620 m de altitude. Conforme destacado na Figura 1. No entanto. Figura 1. Este ponto localiza-se a 485 m de altitude. de cor vermelha. Ambient. em uma altitude de aproximadamente 500 m. amarelo. as águas foram coletadas nos três pontos específicos do Riacho da Bica. ao período chuvoso e de estiagem. Como não há instituído um nome oficial para este curso d´água que perpassa a microbacia da MB e contribui com a recarga da Cachoeira do Pinga optou-se por nomeá-lo de Riacho da Bica o qual foi objeto de análise deste estudo. se estes estão sendo violados ou não. apenas na Cachoeira do Pinga foi analisada a balneabilidade. O terceiro ponto (P3) de coleta. conhecido por Mata da Bica (MB) (Figura 1). respectivamente. períodos referentes. uma no mês de julho (09/07/2014). Água vol. 11 n. A partir da nascente que está situada no TTB seguindo o curso da vertente norte. local onde as águas são usadas para banho. bancos e fontes de água voltadas para atender o visitante. Estes três pontos foram fundamentais para a observância dos padrões de qualidade. corresponde à fonte de água do TTB. 2. 2016 . 714 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. localizado à jusante do primeiro ponto. vertente adjacente a área urbana. Para tanto. o primeiro ponto (P1). ocorre ainda uma cachoeira denominada Cachoeira do Pinga. formulou-se a Rev. Tendo em vista que a variação climática interfere nos parâmetros analisados. e outra no mês de novembro (26/11/2014). banheiros. uma área com uma infraestrutura básica de restaurante. Neste ambiente.2. todos pertencentes a Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN). necessitando que o interessado no IQA faça a transformação dos valores antes de preencher. plástico 24 horas abrigo da luz Sólidos totais Vidro.12). São analisados no IQA o Oxigênio Dissolvido (OD) (Peso-0.10) e a Turbidez (Tur. 2015). Refrigerar a 4°C Refrigerar 4ºC e manter ao Turbidez Vidro. As determinações de todas estas variáveis foram feitas usando métodos padrões do Standard Methods of APHA (APHA et al. a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO 5.08). plástico Refrigerar a 4ºC 6 horas H2SO4 conc.ana. O IQA é utilizado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo . de Eletroquímica e Química Analítica (LEQA) e do Laboratório de Catálise.aspx). os Sólidos Totais (ST) dissolvidos (Peso-0. em que para cada parâmetro é estipulado um peso (valor).10). plástico Refrigerar 4ºC 7 dias H2SO4 conc. 1987). que será refletido no cálculo final.08) (CETESB. Água vol. Tur. NT.br/indicadores-indice-aguas.10). A única observação que deve se tomar cuidado. condições de preservação e tempos de armazenamentos usados para coleta e análise das amostras. No presente trabalho o IQA foi calculado a partir de uma plataforma online do site da CETESB (http://portalpnqa. e nas décadas seguintes os demais estados brasileiros passaram a adotá-lo. 2016 .20) (Peso-0. os demais parâmetros (CT. 1 atm.CETESB desde 1975. DBO.gov. as medidas de OD.) (0. durante uma hora DBO Vidro. é que o OD solicitado pela plataforma é o OD saturado (%). ABNT. Medido in situ Medido in situ Medido in situ pH e temperatura Coliformes Vidro. PT e ST) foram quantificados em laboratório utilizando-se das estruturas dos laboratórios de Biologia I. plástico 28 dias < 2. o Potencial Hidrogênionico (pH) (Peso-0. apresentando posteriormente o valor do IQA. plástico esterilizado à Refrigerar a 4ºC 24 horas Termotolerantes 105ºC. Tabela 1. Parâmetros.. 3 Taubaté – July / Sep. O mesmo é obtido através das análises de nove parâmetros. sendo atualmente o principal índice de qualidade da água utilizado no país (ANA.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 715 ficha de coleta e uma tabela com as observações a serem seguidas de acordo com cada parâmetro que seria analisado (Tabela 1). 2006. Tempo de Indicador Recipiente Preservação Armazenamento Oxigênio dissolvido. e as medidas foram feitas em triplicata. e se dá a partir do preenchimento de uma base online que solicita os valores para cada parâmetro. 11 n. As amostras foram coletadas de acordo com as normas prescritas na literatura (Brasil.10).15). na qual o índice é obtido de uma maneira mais rápida que o cálculo manual. Quanto aos procedimentos de análise. até pH Fósforo Total Vidro < 2 e Refrigeração 4ºC 28 dias Fonte: Silva e Souza (2013) (adaptado). Rev.17). 2005). 2015). Ambiente e Materiais (LACAM). o Nitrogênio Total (NT) (Peso-0. pH e a temperatura foram medidos em campo utilizando-se um medidor multiparamétrico portátil Orion 5-Star da Thermo Scientific. até pH Nitrogênio total Vidro. o Fósforo Total (PT) (Peso-0. Ambient. os Coliformes Termotolerantes (CT) (Peso 0. a Temperatura (0. coletores. a matéria orgânica presente na amostra é decomposta. Este método é dividido essencialmente em três etapas de análise distintas: digestão. considerando-se a média aritmética como o resultado. Água vol. após preparo adequado seguindo metodologia padrão. todo o nitrogênio presente na amostra é transformado em um sal de amônio. Figura 2. No processo de digestão.. utilizando-se ácido sulfúrico concentrado e uma mistura de catalisadores (sulfato de cobre + sulfato de sódio). e Mv é a massa do cadinho vazio (g). O ST foi então calculado pela Equação 1. As análises de ST foram feitas gravimetricamente usando cadinhos de porcelana e uma estufa comum. Os cadinhos foram lavados e secos na estufa. As análises de Tur. após comparação do valor da leitura com sua posição na curva padrão arquivada. e PT foram realizadas via espectroscopia molecular. que foi adicionada em cada cadinho. Neste processo. modelo UV-mini. ST (mg L-1) = (Ma-Mv)x4x104 (1) em que: Ma é a massa do cadinho com a amostra (g). destilação e titulação. 716 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. os cadinhos são colocados na estufa a uma temperatura de 105ºC até a completa evaporação do líquido (aproximadamente 8 horas). estes foram determinados segundo o método de Kjeldahl proposto por (Miyazawa et al. em uma curva padrão pré-montada com soluções padrões no comprimento de onda característico de maior magnitude de absorção de cada composto e o resultado sendo fornecido pelo aparelho em mg L-1. 3 Taubaté – July / Sep. Ambient. Após as 8 horas. Em casos em que um dos resultados ficou muito afastado da média. os mesmos são resfriados no dessecador para a posterior pesagem e determinação de sua massa. utilizando-se um Espectrofotômetro UV-Visível (Figura 2). 2016 . retiram-se os cadinhos e os coloca novamente no dessecador para alcançarem a temperatura ambiente para serem pesados com o resíduo. No que diz respeito aos teores de nitrogênio total – NT. este foi descartado e foi considerado como resultado a média dos dois resultados que apresentaram valores próximos ou semelhantes. Em todos os casos as amostras foram lidas. Rev. Concluindo este procedimento. marca SHIMADZU. logo após. Foi utilizado 25 mL de amostra. sob aquecimento. Espectrofotômetro UV-Visível modelo UV-mini 1240 da marca SHIMADZU. 11 n. 1999). 2%. o íon amônio presente no sal formado reagiu com o íon hidróxido que. sob aquecimento. A próxima etapa consistiu na titulação. por sua vez. e) Anotou-se o volume gasto de HCl na titulação.1 mol L-1. 11 n. O ensaio para determinação da DBO foi realizado no Laboratório de Eletroquímica e Química Analítica (LEQA) da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN). De acordo com esta metodologia. em que o íon borato que foi deslocado da reação da amônia com ácido bórico foi titulado com uma solução padrão de ácido clorídrico.. e M é a massa utilizada da amostra em gramas. c) Abriu-se a torneira do vapor de água para aquecimento e destilou-se até obter-se cerca de 45 mL no erlenmeyer. Ambient. duas amostras foram preparadas para cada ponto (adição de 20 ml de amostra em cada frasco). amido (indicador) e Rev. Em uma primeira amostra (DBO inicial) foi adicionado KI e MnSO4 . aqueceu-se lentamente até 350°C e manteve-se até a obtenção de um líquido viscoso. cabe destacar que as amostras foram preparadas em garrafas específicas. b) Conectou-se na extremidade do destilador um erlenmeyer de 250 mL contendo 25 mL de H3BO3 2% e 3 gotas da mistura de indicador azul de metileno 0. f) Calculou-se a concentração de nitrogênio total em g/100g utilizando a seguinte Equação 2. no processo de destilação. ácido sulfúrico. A coloração da solução de ácido bórico passa de azul para verde.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 717 Em seguida. liberou amônia que. 3 Taubaté – July / Sep. V é o volume gasto de HCl na titulação em litros. azulado. 2005). Água vol. A quantidade de nitrogênio presente na amostra é determinada através do volume medido de ácido clorídrico padrão gasto na titulação. Quanto às análises de DBO. 3 mL de H 2SO4 98% e 1 mL de H2O2 30%. C é a concentração do HCl em mol L-1. 2016 . b) Colocou-se o tubo no bloco digestor. os procedimentos utilizados foram baseados na metodologia 5210 B do Standard Methods (APHA et al. Destilação e titulação a) Conectou-se o tubo digestor no destilador de nitrogênio. N total (g/100g)=[(V x C x MM) x 100] ÷ M (2) em que: N total (g/100g) é a concentração de nitrogênio total em g/100g. No ponto final da titulação a coloração inicial azul é recuperada. é inserida na solução saturada de ácido bórico. e posteriormente foram encaminhadas para incubação por 5 dias à 20ºC na ausência de luz. Após a conexão do erlenmeyer adicionou-se 10 mL de NaOH 40% ao tubo do digestor.2% e vermelho de metila 0. H2O (fixadores de oxigênio).5 g de material para um tubo digestor e adicionou-se 1g da mistura de sais de sulfato de sódio com sulfato de cobre (10:1). MM é a massa molar do nitrogênio em g/mol. d) Titulou-se com solução padrão de HCl 0. Os procedimentos detalhados referentes a essas etapas estão descritos a seguir: Digestão com H2SO4 + H2O2 a) Transferiu-se aproximadamente 0. Outras pesquisas desenvolvidas em diferentes condições encontraram proporções variáveis entre 84% e 104%. o uso de métodos rápidos se torna vantajoso por diminuírem o tempo de análise e aumentarem a produtividade laboratorial (Marquezi et al..20 para cada ponto foi definido pela diferença entre a DBO final e DBO5 (Silva. o resultado da DBO 5. o valor final do IQA é classificado em faixas. que é o parâmetro microbiológico do IQA. Os mesmos foram calculados a partir de análises microbiológicas feitas pelo laboratório de biologia da UERN. 2015). ou seja. coli é a bactéria predominante do grupo dos coliformes termotolerantes. Água vol. um teste rápido que identifica em 24 horas a presença de Coliformes totais e E. 2008). 2016 ... coli) (Hachich et al. 0-25 – a água é péssima. 11 n. No campo de pesquisa. concluindo que para 1. a análise proferida neste trabalho corresponde apenas à Rev. Ambient. 2012). para as concentrações desses microrganismos (Sato et al. Em virtude deste método não identificar Coliformes termotolerantes. 26-50 – a água é ruim.. 51-70 – a água é razoável. 2013). A escolha do percentual de 84% se justifica em virtude de ser este o valor referente à média das três proporções encontradas em outros estudos (63%. que variam entre os estados brasileiros (ANA. Após a obtenção dos valores do IQA. 2. repetiu-se o processo de titulação que foi utilizado para determinação da DBO inicial. 718 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. foi feita a classificação do Riacho da Bica.3. No que se refere aos valores de Coliformes termotolerantes cabe ressaltar que estes foram estipulados a partir dos valores de Escherichia coli (E. optou-se neste trabalho adotar a proporção de 84 %. (2008) foi verificado que a E. 3 Taubaté – July / Sep. não havendo tempo hábil para refazer as coletas e análises. (2012). 168 NMP/100 ml corresponderia ao valor de E. 84% e 104%). coli. Por fim. coli. coli e de Coliformes termotolerantes. 2012). o qual comparou as densidades de Coliformes termotolerantes e E. Brasil. os dados do período de precipitação foram comprometidos. são estabelecidas as seguintes faixas da avaliação atribuída: 91-100 – a água é ótima. para um valor de 200 NMP/100 ml de Coliformes termotolerantes. 71-90 – a água é boa. Procedimentos experimentais para análise da balneabilidade O trabalho de coleta de água para fins de análise da balneabilidade da Cachoeira do Pinga ocorreu tanto no período de influência da precipitação (mês de julho) quanto no período de estiagem da região (novembro/dezembro). Encerrado o tempo de incubação. chegou-se a uma estimativa dos valores de Coliformes termotolerantes a partir da relação de proporcionalidade entre os valores de E. Na outra amostra (DBO5) foi adicionada água de diluição e encubada durante cinco dias a uma temperatura constante de 20ºC.3% em média. Diante disso. Contudo. em seguida titula-se contra uma solução tiossulfato padronizado. em virtude de falhas técnicas. coli corresponde a 63% do valor de coliformes termotolerantes. coli.ANA.000 Coliformes Termotolerantes 800 corresponderia a E. Este método é aprovado pela United States Environmental Protection Agency (USEPA) e promove a reativação e posterior detecção de E. 2010). utilizando o método Colitag. Segundo a Agência Nacional das Águas . a média foi feita para não tornar a escolha tendenciosa. Em decorrência do imprevisto. coli (Hachich et al. No estudo realizado por Sato et al. Para o estado do Rio Grande do Norte. Tal fundamento se baseou em alguns trabalhos renomados da área como o estudo de Hachich et al. considerando que a E. coli em 25 locais de água doce no estado de São Paulo e verificou que existia uma proporção de 84. 38 1.47 10.30 DBO/mg L-1 17. 19/11. A determinação do Número Mais Provável de E. durante os dias 05/11.54 11.44 1. No P1 existe ainda uma placa de advertência proibindo a entrada de pessoas.1 Camp.1. 26/11 e 03/12. Índice de Qualidade das Águas (IQA) do Riacho da Bica Os resultados obtidos nas análises realizadas encontram-se dispostos na Tabela 2. uma relevante fonte de informação para a população local e os visitantes da área.34 1. P1 P2 P3 Parâmetros do IQA Camp.73 36 6. Termotolerantes/ Negativo Negativo 94 36 167 95 NMP/100 ml 3.63 3. Análise do IQA do Ponto 1 (P1) A fonte de água (P1) está inserida no TTB e é recarregada diretamente por uma nascente que fica bem próxima.04 1. que poderia contaminar a água. No entanto.2 -1 Oxigênio Dissolvido/mg L 6. O parâmetro microbiológico analisado nas amostras foi a E.06 18. Apesar da análise se restringir a esta última campanha.1. contudo.20 5. ambas possuem estrutura de pedras cercando a fonte e à montante da nascente tem-se uma vegetação arbórea arbustiva preservada. A campanha 1 corresponde ao período de chuva na área de estudo e a campanha 2 refere-se ao período de estiagem.30 5.1 Camp.94 16. A partir da exposição destes dados. Tabela 2. coli foi realizada pelo método de fermentação em tubos múltiplos (FTM) a partir do reagente Colitag.00 5. as evidências mais relevantes estão discutidas nos próximos subtítulos do artigo. os procedimentos de análise seguiu o protocolo do “Standard Methods”(APHA et al.40 24 9. A definição da categoria de balneabilidade da Cachoeira foi aferida conforme a resolução 274/2000 do CONAMA.23 18.69 1. 11 n. uma vez que é no período de estiagem que há uma maior procura de turistas para o lazer e balneabilidade na Cachoeira do Pinga. Água vol.33 10.80 24. 3.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 719 campanha feita no período de estiagem.2 Camp. 3 Taubaté – July / Sep. Propriedades físico-químicas e biológicas da água dos pontos amostrados. portanto.1.1 Camp. é possível fazer comparações prévias entre os três pontos e os períodos de coleta. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.94 Turbidez uT 18 2. sendo presenciado algumas vezes em campo o odor proveniente de urina ao redor da fonte. Ambient. 2016 . 12/11. para tanto foram utilizados os seguintes materiais: bico de Bunsen. 2005). sendo. para a qual a categoria de balneabilidade varia de acordo com as proporções de E.2 Camp.65 Resíduo Total/ mg L-1 253 mg L-1 364 mg L-1 320 1418 290 1392 Col.00 5.92 9. coli em 100 ml. ao redor da estrutura as pessoas transitam livremente.74 1. A coleta foi desenvolvida durante cinco semanas.02 0.95 8.00 6. lâmpada Ultra-Violeta. Rev.24 7.49 Temperatura /ºC 27 27 23 27 21 25 Nitrogênio Total/ mg L-1 0.75 Fósforo Total/ mg L-1 0. os dados obtidos não perdem seu valor.81 4. estufa incubadora a 35ºC e tubos de ensaio. o que diminui previamente o impacto antrópico. abrangendo os meses novembro/dezembro de 2014.55 Potencial Hidrogeniônico 5.87 3. coli.. Tendo em vista que durante as chuvas a concentração de sólidos em suspensão aumenta consideravelmente.OD e da Turbidez se mantiveram dentro do padrão estabelecido pela Resolução 357 do CONAMA para águas doces de classe 2 (Brasil. 3 Taubaté – July / Sep. Os parâmetros do Oxigênio Dissolvido . na MB não se obteve melhora na classificação da água durante o período de Rev.. Já a nascente do córrego do Ipê apresentou classificação boa nos dois períodos. demonstrando que o aumento da matéria orgânica biodegradável implica na diminuição do oxigênio dissolvido na água. O IQA da nascente do córrego das lagoas durante o período de chuva coincidiu com os valores da fonte de água no TTB. Neste local o IQA se manteve de acordo com a classe Razoável. Água vol. que foi mais alto no período chuvoso. já que bactérias aeróbicas demandam oxigênio para degradar a matéria orgânica. estes resultados estabelecem estreita relação com os valores da DBO. e a ocorrência da nascente se dá justamente no contato do capeamento sedimentar com o cristalino ficando a água exposta as reações químicas que ocorrem nessas três interfaces: solo. No P1 os valores para OD foram de 6. Em suma.33 mg L-1 (Período de estiagem). e no período de chuva a água foi classificada como regular. O pH do P1 não se enquadrou nos limites da Resolução 357 do CONAMA (Brasil. >1600 NMP/100 ml. o P1 foi o que se apresentou visualmente menos poluído. Quando comparado aos demais pontos. verificou em três pontos amostrados valores entre cinco e seis para o pH e concluiu que pode ser resultado de condições naturais representadas pelas feições geológicas e pedológicas da área de estudo que influenciam o pH da águas superficiais da região. A nascente do córrego das lagoas no período de estiagem manteve a água boa. que foi de 2. o índice apresentou o valor de 55. bem maior que a turbidez do período de estiagem. o valor da turbidez foi de 18 uT. 40 NMP/100 ml no período chuvoso e no período de estiagem o valor subiu. já para coliformes totais. ao estudarem o IQA de duas nascentes no município de Ilha Solteira (SP). estudos comprovam que o capeamento sedimentar que está acima da rocha cristalina não é mais profundo que 50 m.2. não apresentando variação significativa entre os períodos. (2007). 2005). 11 n. a mensuração das concentrações de oxigênio dissolvido possibilita avaliar as condições naturais da água e detectar impactos ambientais como eutrofização e poluição orgânica. No P1 os valores para coliformes termotolerantes não deram positivos. 2012). ao estudar a microbacia do rio Cabeça. os valores do IQA do P1 são semelhantes aos valores encontrados por Manoel e Carvalho (2014). indica possível reações químicas com rochas e solos. Já a turbidez é o parâmetro que está mais atrelado ao material em suspensão presente nos corpos d’água que dificulta a penetração do feixe de luz (Santi et al. Morais (2010). 2016 . Ambient.2 na primeira campanha e 5.8. e no período de estiagem o valor foi de 58. Tal situação pode ser retratada na microbacia da Mata da Bica. fato confirmado pelo IQA. água e rocha.24 mg L-1. na bacia do rio Corumbataí em São Paulo. que apontou o P1 como o ponto menos contaminado do Riacho da Bica. conforme dispõe a Agência Nacional de Águas (2015). além do mais. revelando o caráter acido da água do P1.3 na segunda campanha.40. A declividade da área favorece movimentos de massa de solo para a água. 2005). Para Jordão et al. uma localizada no córrego das Lagoas e a outra no córrego do Ipê. 720 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. e menor na estiagem.95 mg L-1 (Período chuvoso) e 8. com 7. mesmo no período de estiagem. apresentando valores de 5. contrariando a hipótese de que a acidez da água tenha como causa principal o efeito das chuvas.94. apresentaram valores positivos. a qual delimita para OD valores não inferiores a 5 mg L-1e para turbidez valores de até 100 unidades nefelométricas. Os valores de pH refletem o poder solvente da água e. Durante o período de chuva. dessa forma. Diferentemente do que foi observado por Manoel e Carvalho (2014). 17. O resíduo total. principalmente. e se manteve dentro da classe Ruim nos dois períodos analisados. já na segunda campanha (período de estiagem) o valor foi de 1. sem serviço de bar/restaurante e com a frequência de visitas reduzidas. Figura 3. podendo ser. segundo a ANA (2015). Logo. Manoel e Carvalho (2014) afirmaram que na região não há uma visão preservacionista dos recursos naturais. o que implica na limpeza da área com maior frequência e também no aumento de visitantes.392 mg L-1). Este trecho do Riacho da Bica obteve uma classificação inferior ao P1. Durante a primeira campanha (período chuvoso) o valor do resíduo total do P2 foi de 320 mg L-1. Fotografia mostrando a degradação da qualidade da água próximo ao ponto P2. secagem ou calcinação da amostra durante um determinado tempo e temperatura. que também se mostrou com valor alto (1. caracterizando uma poluição pontual.2. fato que reflete na diminuição da limpeza da área. Neste local foram identificados resíduos sólidos como fraldas descartáveis e garrafas pets. demonstrando a degradação da qualidade da água através de uma espuma branca acumulada em uma porção de água entre as rochas do córrego do P2. 2016 . Rev. o TTB se encontrava ativado. A Figura 3 apresenta o registro fotográfico feito do P2 durante o período de estiagem. também. mas é preciso avançar bastante para se alcançar o olhar preservacionista das nascentes e fontes de água da área. se encontra em uma altitude de 570 m. A justificativa mais apropriada para os valores exorbitantes encontrados consiste no fato de que durante o período de coleta da campanha 2. denominado de Sólidos Totais. Ambient.418 mg L-1 superando inclusive o ponto 3. Já no período da primeira campanha. 3. por se tratar de uma área de declive as águas servidas do P1 chegam mais rapidamente neste trecho e se acumulam em alguns locais de água parada. dos efluentes do TTB. O P2 recebe influência. existe o interesse na conservação da área. mesmo com resultados satisfatórios. correspondente ao trecho intermediário do Riacho da Bica. Todavia. ou seja. a alteração dos valores pode ser um reflexo do impacto antrópico das atividades de limpeza e lazer. o TTB estava desativado. A situação reproduzida na Figura 3 é extremamente importante para entender a correlação com os valores obtidos para o resíduo total do P2 durante o período de seca. com sua estrutura de bar/restaurante em pleno funcionamento.1. 11 n. Análise do IQA do Ponto 2 (P2) O segundo ponto (P2). já que. é toda matéria que permanece na água após um processo de evaporação. Para o TTB de Portalegre.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 721 estiagem. 3 Taubaté – July / Sep. Isto porque os valores foram muito diferentes nos três pontos durante a campanha chuvosa e divergiram também dos valores do P1 no período de seca. Água vol. o OD no P3 também foi maior do que nos demais pontos. já que. comprovando a influência que a pluviometria exerce sobre estes parâmetros. a espuma visualizada na Figura 2 pode ser resultante dos produtos utilizados na limpeza ou até mesmo dos produtos de higiene pessoal. passou para 36 uT na primeira campanha de coleta. A solubilidade do mesmo se dá em função da temperatura. que contribuiriam com o aumento da DBO no período de estiagem. como sabonete e shampoo. (2008). 2016 . invertendo o resultado do P1. há um maior aporte de sedimentos para o leito dos rios. Análise do IQA do Ponto 3 (P3) O terceiro ponto (P3) foi a Cachoeira do Pinga. Na MB o aumento acentuado dos resíduos totais foi observado no período de estiagem. Blume et al. (2010). Ambient. arrastando materiais sólidos para a bacia.. local da área de estudo em que há imersão de banhistas. A turbidez que se mantinha com valores entre 2. 11 n. subiu para 167 NMP/100 ml. Sua altitude é de 485 m. bem como com a maior presença de banhistas e uso do TTB. (2010) concordam que esta variável está relacionada com os ecossistemas terrestres. que ocorreu no dia anterior à coleta.3. atividades agrícolas e as condições meteorológicas. Essas variações são esperadas.1. A análise da concentração de oxigênio dissolvido permite avaliar a condição aeróbica dos cursos de água. a turbidez e os coliformes termotolerantes na campanha de estiagem foram menos significativos que no período chuvoso. Durante o período chuvoso.40 uT e 24 uT. Sendo assim. Para fins do cálculo do IQA. as atividades antrópicas desenvolvidas nos limites da área. 2007). e sim. não podendo ser atribuindo a chuva este aumento acentuado. este é o ponto de menor altitude. Tais valores da DBO do P2 tem relação com os valores do resíduo total. 3. estes além de aumentarem a turbidez trazem consigo mais coliformes para o corpo hídrico. quando a DBO do período de estiagem foi menor que do período chuvoso. no Sul do Brasil. ao avaliarem a qualidade das águas do córrego Bandeirantes na sub-bacia do Ribeirão Claro. especialmente o tipo de terra usado. de acordo com Bonet et al. que por se posicionar a jusante de P1 e P2 recebe a carga de seus efluentes. O uso abusivo destes compostos atua na inibição ou paralisação da depuração natural ou artificial. Os coliformes termotolerantes que estavam na faixa entre 36 NMP/100 ml e 94 NMP/100 ml nas outras análises.. que justificou os resultados como influência da precipitação. devido à formação de espumas estáveis (Costa et al. 722 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. Com relação aos demais parâmetros do P2. usados pelos banhistas durante o banho na Bica. o peso para este parâmetro é 0. da altitude local e da salinidade da água (Jordão et al. mostraram um aumento significativo na concentração dos sólidos totais dissolvidos em todos os locais de amostragem. em 18/08/08 no Rio dos Sinos. devido à entrada de poluentes. Rev. As amostras coletadas por Blume et al. Água vol. os picos de turbidez. Dentre os parâmetros que apresentaram valores significativos altos no P3 durante a primeira campanha.17. no município de Rio Claro/São Paulo. considerando que entre estes estão presentes compostos biodegradáveis. tendo em vista o peso significativo que possui no cálculo do IQA. o parâmetro coliformes termotolerantes possui peso significativo em relação à maioria dos parâmetros. 2007). destacaram-se a turbidez e os coliformes termotolerantes. concluíram que o ponto de coleta do corpo hídrico em que o valor do resíduo total foi superior a 500 mg L-1 tinha recebido descarga de efluentes.15 ficando atrás apenas do OD que é de 0. O IQA do P3 se manteve dentro da classe Ruim nos dois períodos analisados. Porém. o OD pode ter influenciado a classe de qualidade da água. Malagutti e Tauk-Tornisielo (2014). cor e coliformes termotolerantes estão essencialmente associados à cheia. 3 Taubaté – July / Sep. Já os valores da DBO do P2 foram maiores no período de estiagem. O P1 obteve a classe Razoável (faixa 51-70). o trecho intermediário (P2) e a Cachoeira do Pinga (P3) manteve a classe Ruim (faixa 26 – 50). Conforme Buzelli e Cunha-Santino (2013). O P1 não refletiu a influência da ativação do TTB porque se encontra à montante da bica. na qual o TTB se encontrava ativado. Ao comparar os 3 pontos de análise. as diferenças nos parâmetros não foram suficientes para melhorar a o IQA como um todo. Ambient.7 42.2 IQA Razoável Ponto 2 – Altitude 570 m 43. nota-se uma leve melhora na condição do P3 durante o período seco em comparação com o P2. Tabela 3. Tal constatação se adequa à realidade dos pontos P2 e P3. Em sentido contrário. 2014). bem como o OD que foi menor do que no P3. Água vol. Esta relação compromete a conservação da fauna aquática. tendo em vista que a agitação do corpo aquático que possui cachoeiras ou quedas d’água contribui com o aumento do fluxo de renovação do oxigênio a partir do ar atmosférico.4 44. Um dos impactos que podem ser desencadeados pela alta concentração de resíduos totais é sentido na vida aquática. na absorção de oxigênio e precipitação de compostos. e durante o período de estiagem apresentou a concentração de 1. Tal condição pode ser reflexo dos parâmetros como turbidez e resíduo total que no P2 foram maiores que no P3 durante a segunda campanha.8 58.5 IQA Ruim Rev. não apresentando picos de elevação. além disso.8 IQA Ruim Ponto 3 – Altitude 485 m 42. se mantendo como Ruim nos dois últimos pontos de análise. Brasil. Contudo. contrariando a relação inversamente proporcional que vinha acontecendo nos demais pontos analisados. danificam os locais de desova de peixes (Bufon et al. à medida que os materiais vão se depositando no leito do rio eles destroem os organismos que vivem nos sedimentos e servem de alimento para outros organismos. aumentando a demanda bioquímica de oxigênio do ambiente aquático”. local onde os banhistas tomam banho e utilizam produtos de higiene pessoal. 2016 . Uma das explicações para isto está fundamentada na renovação do oxigênio que ocorre mais rapidamente na Cachoeira do Pinga. que tiveram seus valores de resíduos aumentados durante o período da campanha 2. 11 n. banheiros). Dada às constatações e discussões feitas.3 nas análises e a temperatura ficou entre 21º e 27º. O resíduo total do último ponto também seguiu a tendência do P2. pode-se concluir que os IQAs obtidos foram condizentes com as evidências observadas em campo e que qualidade da água diminui à medida que o Riacho da Bica desce a vertente (Tabela 3). A temperatura da água contribui com o retardamento ou aceleração da atividade biológica.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 723 É interessante observar a seguinte relação: o P3 apresentou concentrações de DBO e de OD maiores que o P1 e o P2. IQA Ponto analisado período chuvoso Período de estiagem Categoria Ponto 1 – Altitude 620 m 55. RN. Portalegre. e do próprio local da área (espelho d´água. tendo em vista que apresentaram valores muito elevados em alguns pontos.. observou-se que parâmetros como pH e temperatura se mantiveram controlados.0 a 6. sendo observado também na Cachoeira do Pinga espumas em alguns pontos. 3 Taubaté – July / Sep.392 mg L-1. Verissímo e Ferreira (2013) concluíram em seu trabalho no baixo curso do rio São João que as concentrações dos resíduos totais podem ter influenciado nos valores obtidos pelo IQA. de que quanto maior a DBO menor o OD do corpo hídrico. O pH variou de 5. Resultados do Índice de Qualidade (IQA) da Água no Riacho da Bica. o aumento da temperatura “tem como consequência a intensificação da taxa de decomposição da matéria orgânica. restaurante. pátio do TTB. de aumento da população e urbanização. além de galerias pluviais e córregos para o local de análise. 3. coli é maior em águas que estão submetidas aos impactos da pecuária e das cidades que apresentam elevado grau de urbanização e adensamentos populacionais. na época de chuva. as análises não refletiram de maneira geral as influências da chuva. As chuvas interferem nas concentrações de bactérias na água da seguinte forma: inicialmente. esta situação pode ser agravada. considerando que a contaminação por E. não se faz necessário à adoção de medidas corretivas. 2016 . Água vol. por exemplo. coli de no máximo 200 UFC/100 ml (Brasil. é possível que se atinja a classes menos favoráveis. apesar de que na semana 3 (19/11/2014) foi perceptível na paisagem que tinha chovido em dias anteriores. revelando altos valores de microorganismos patogênicos. O ideal é estabelecer um modelo de monitoramento da balneabilidade para que a Cachoeira seja avaliada com certa frequência. podendo ser relacionada diretamente com bactérias patogênicas que apresentam risco a saúde humana. Todavia. todos os resultados das amostras apresentarem um somatório < 260 NMP/100 ml deve-se manter uma Rev. um grau de urbanização embrionário. coli nas águas superficiais. 2003). Isoladamente. que propiciam a contaminação do solo e das águas. Como o período de coleta e monitoramento desenvolvido na Cachoeira do Pinga correspondeu ao período de estiagem na região. as chuvas arrastam as bactérias do local de análise e os valores diminuem. 2014). tanto em período chuvoso. sendo presenciada ainda na manhã da coleta uma neblina na região. entre a primeira e terceira semana de coleta. O período de precipitação também pode promover um maior aporte desses organismos no corpo hídrico. Diante dos resultados obtidos nas análises da Cachoeira do Pinga. coli aumentarem na Cachoeira do Pinga.760 habitantes (IBGE. que possui uma população de 7. as quais variaram de 80 para 2 e novamente 60 UFC/100 ml. se em um conjunto de amostras analisadas. Neste aporte. coli. Estes resultados são coerentes com o local analisado. como de estiagem. Assim o carreamento de material fecal no início das chuvas compromete a qualidade das águas nos balneários e altera os valores monitorados (WHO. já a análise microbiológica deste trabalho se delimitou ao período de estiagem. Durante as cinco semanas de monitoramento os valores de E. a situação não é crítica. Tal evento pode ter contribuído com variação exacerbada das concentrações de E. e atividades agrossilvopastoris de pequena escala. cabe ressaltar que a classe “Excelente” é uma classe ideal para banho. a partir de diretrizes desenvolvidas para a Nova Zelândia. coli. já que a sua presença denuncia a ocorrência de contaminação de origem fecal. Posteriormente.2. porém. coli utilizados para caracterizar a balneabilidade da Cachoeira do Pinga merecem atenção especial. 3 Taubaté – July / Sep. Essas características não se enquadram significativamente a Portalegre. 724 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. foram contabilizados no total em 248 UFC. Análise da balneabilidade da Cachoeira da Bica Os valores de E. deve-se alertar para o fato da cidade não possuir mecanismos de coleta e disposição de esgotamento sanitário adequado. se os valores de E. porém. Tais fatos não justificariam altos valores de E. concluiu-se que a Cachoeira do Pinga se enquadra na categoria “Excelente” para balneabilidade. não se deve desprezar o investimento em ações preventivas. mas em um cenário futuro. Entretanto. nenhuma amostra apresentou concentração superior a 80 UFC/100 ml. o que aumenta os valores medidos. 11 n. prevalecendo fossas rudimentares. com as chuvas há maior carreamento de material fecal por meio do escoamento superficial em áreas rurais e urbanas. 2000). coli. onde há o aumento significativo de bactérias como a E. Segundo o modelo de monitoramento apresentado por Lopes (2012). Tais cenários indesejáveis podem vir a ser vivenciados. Ambient. uma vez que pelo menos 80 % das amostras ou mais de um conjunto de amostras obtidas apresentaram concentrações de E. Atualmente. 2008). uma vez que os valores não excederam 250 UFC/100 ml (Andretta et al. pois mesmo não sendo caracterizada uma cidade de núcleo populacional adensado. 2016 . Para a problemática das Cachoeiras supracitadas Andretta et al. Situação que reforça a aplicação de um plano de monitoramento da balneabilidade e que este possa ocorrer preferivelmente em períodos de estiagem e em estações chuvosas. em Teresina-Piauí. se posteriormente. a dessedentação do gado feita fora dos limites das matas ciliares e a recuperação da vegetação ciliar bem como de outras Áreas de Preservação Permanentes. (2008) destacam como soluções o investimento no tratamento de esgoto. 2005). Morais e Silva (2012). localizado no Sul de Minas Gerais analisou a balneabilidade a partir da contagem de coliformes fecais de duas Cachoeiras da região. 11 n. Em contrapartida a montante da Cachoeira da Fumaça se situa a própria área urbana do município e fazendas com áreas destinadas aos campings. Água vol. Todas estas considerações podem ser aplicadas a área da Cachoeira do Pinga. sem tratamento prévio. e que são lançados no curso d’água que dá origem à Cachoeira da Fumaça. o trabalho de limpeza das margens deve ser feito periodicamente e as condições de acesso ao rio melhorado. 3 Taubaté – July / Sep. Dada à discussão acerca dos resultados obtidos na Cachoeira do Pinga cabe aqui correlaciona-los com outras experiências desenvolvidas dentro do mesmo contexto. Um trabalho similar desenvolvido por Andretta et al. (2008) no município de Carrancas. constatando-se ainda áreas de Preservação Permanente como os olhos d´agua com suas margens desmatadas ou com atividades impactantes bem próximas. o estudo constatou que a contaminação aferida pelas análises denota o excesso de carga poluidora advinda dos esgotos da cidade de Carrancas. não pode esquecer. no rio Poti. 2012). a fonte da contaminação deve ser investigada e além disso o público deve ser notificado sobre a situação. em virtude dos valores de coliformes fecais se mostrarem superior a 1000 UFC/100 ml e a segunda Cachoeira foi considerada excelente. que apresenta as diretrizes ambientais para a classificação dos corpos de água. A escolha do período pelos autores pode ter se dado em virtude de ser o período de estiagem aquele em que há maior procura por balneários. nesta perspectiva um dos objetivos do programa de monitoramento é informar o banhista quanto a qualidade da água. ao avaliarem o balneário Curva São Paulo. a avaliação periódica das condições de balneabilidade nas áreas de banho e divulgação das informações. conforme a qualidade requerida para os seus usos preponderantes. da adequada sinalização do local com placas indicando a condição de uso do balneário (Morais e Silva. deve ser feito uma amostragem diária e identificação da fonte de contaminação. Visando um maior conhecimento sobre a caracterização da balneabilidade da Cachoeira do Pinga é importante destacar a Resolução CONAMA 357 de 17 de março de 2005 (Brasil. apresentarem valores >550 a amostragem deve ser diária. Ambient. Além disso. (2008) são reflexos diretos da relação de uso e ocupação do solo. sobretudo. e em casos de resultados consecutivos realizados com o intervalo mínimo de 24 horas. estabeleceram para o ponto de balneabilidade “Satisfatória”. a Cachoeira da Fumaça e a Cachoeira do Véu da Noiva. A instituição responsável pelo programa de monitoramento seja o órgão competente do estado ou do município. Segundo a resolução. Sendo assim. um monitoramento que deve ser iniciado cinco semanas antes do período de estiagem. uma única amostra apresentar >260 NMP/100 ml. Os resultados obtidos por Andretta et al. Portalegre apresenta deficiências quanto ao saneamento ambiental.. A montante da Cachoeira do Véu da Noiva há o predomínio de áreas de pastagens com presença de mata ciliar em diversos pontos. De acordo com os resultados obtidos a balneabilidade da primeira Cachoeira foi classificada como imprópria. os Rev.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 725 rotina de monitoramento semanal. já que com a interferência pluviométrica a densidade de bactérias é alterada. a qual se caracteriza pelo uso e ocupação indevido do solo e pela disposição de efluentes domésticos in natura no manancial. Análise do IQA do Ponto 3). são importantes parâmetros como Turbidez. muito superior ao estabelecido pelo CONAMA. a taxa de mortalidade da E. A DBO esta relacionada à presença de macronutrientes. dependendo das condições e padrões de qualidade da água. a turbidez que quando alta passa a impressão de água suja e afastam as pessoas do local. 2016 . Para o pH o valor obtido foi de 6. coli dependerá da temperatura da água. Esta situação pode ser identificada em muitos municípios brasileiros. nesta mesma direção. a DBO não se enquadrou.0. dos efeitos da luz solar. No dia 26 de novembro de 2014.3. foi feita além da análise de E. os resíduos totais causa danos à vida aquática. turbidez. Segundo Damasceno et al. das populações de outras bactérias presentes e das alterações na composição química da água (Juarez e Rajal. CONCLUSÃO As evidências coletadas e discutidas neste trabalho demonstram que a poluição visual da Rev. promovem poluição visual e a escassez qualitativa da água. entre eles. e para turbidez foi de 6. principalmente. 726 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. onde o pH deve permanecer dentro da faixa de 6 e 9 e a turbidez deve ser de até 100 UNT. isso explica o motivo da água ser considerada fonte potencial de contaminação de coliformes (Cerqueira et al. 4. mediante os resultados e contribuições afere-se a Cachoeira do Pinga além da classificação da água como “Excelente” segundo o CONAMA (Brasil. Apesar de o valores supracitados estarem de acordo com os padrões legais. Além disso. tais como natação. havendo a diminuição e o controle da DBO a Cachoeira poderá ser enquadrada também como “águas doces de classe 2” com base na resolução 357 do CONAMA (Brasil. as águas da Cachoeira do Pinga apresentaram um IQA ruim. corpos d’água enquadrados nas classes I e II podem ser destinados à recreação de contato primário.49 mg L-1. uma vez que grande parte da fauna presente nos sedimentos é destruída pela carga poluidora que chega as águas. (2015) o Rio Amazonas situado na cidade de Macapá. 2005) a qual estabelece como usos permissivos para essa classe à recreação de contato primário.65 UNT (Unidades Nefelométrica de Turbidez). reflete a poluição hídrica ocasionada pelo crescimento espacial desordenado e a consequente escassez de serviços de saneamento básico. ambas medidas se encontram enquadradas como características de águas doces de classe 2. coincidindo com os valores de pH encontrados na água. O pH ótimo para o crescimento e desenvolvimento da E.. estado do Amapá. em especial. Ambient. que quando alta diminui OD. pH. Por fim.3. coli é de 6. De acordo com a resolução 357 do CONAMA (Brasil. sendo verificado o valor de 10.1. DBO e OD. 2006). 11 n. logo há o prejuízo da condição aeróbica do corpo hídrico para os organismos aquáticos. isto pode ter afetado em maior grau a qualidade da água. Este valor significativo da DBO pode estar relacionado à interferência antrópica local. esqui aquático e mergulho. É interessante destacar que apesar de possuir excelente qualidade para banho. Na Cachoeira os valores para DBO e resíduo total no período de estiagem se mostraram muito acima dos padrões adequados. constatando-se o valor de 24. coli a análise de outros parâmetros como pH. uma vez que o município não possui infraestrutura adequada para o saneamento ambiental. Em contrapartida. quarta semana do monitoramento da balneabilidade.55 mg L-1. Esses resultados confirmam a boa qualidade de balneabilidade da água. ponderando que estes parâmetros. conforme discutido anteriormente (tópico 3. 2000).0 a 8. O OD da Cachoeira do Pinga também está em conformidade com os parâmetros dos corpos d´água de classe I e II. DBO e OD. 2005) o OD para classe I não pode ser inferior a 6 mg L-1 e para classe II não deve ser inferior a 5 mg L-1. 3 Taubaté – July / Sep. 2013). Água vol. L. e que este seja feito no período chuvoso e também durante a estiagem.. n. Impactos ambientais e perfil dos visitantes no complexo da Cachoeira da Fumaça em Carrancas/MG. AMARAL. ANDRETTA. n.aspx#. 21th ed. http://repositorio. FREIRE. da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte.br/jspui/handle/1/717 ANDRIETTI. Standard methods for the examination of water and wastewater. G. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a Fundação de Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior .. 1. 1987. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS . http://dx. Isto mostra que a declividade favorece o transporte e o acúmulo de contaminantes para altitudes mais baixas. a partir do controle efetivo das fontes pontuais e difusas de contaminação.doi. Disponível em: http://portalpnqa. v. VITORINO. 2016 . Washington.CAPES pela bolsa de mestrado vinculada ao Programa de Demanda Social da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. 2005. 5. A. G.ufla. portanto. Ambient. C. 8. 2016.. AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION – AWWA.. BONGIOVANI. Acesso em: 10 jun.ABNT.. LOPES. os resultados obtidos apontam que a qualidade das águas é prejudicada à medida que desce a vertente. R. todavia o resultado obtido não diminui a importância de um programa de monitoramento.57-68. 11. W. J. 11 n. NBR 9898: Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores.. no trecho intermediário do Riacho da Bica (P2) e na Cachoeira do Pinga (P3). A.br/indicadores-indice-aguas. concedida à primeira autora deste artigo. Rev. WATER ENVIRONMENTAL FEDERATION – WEF. M. Caderno Virtual de Turismo. Quanto à balneabilidade. Sendo. G. derivado de parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada ao Programa de Pós Graduação em Ciências Naturais. F. PEREIRA. no P1 a água permanece com a classe razoável durante o período de chuva e estiagem. 1. M. R.. A. 6. principalmente próximo à época de maior incidência de visitantes na área. verificado a presença de resíduos sólidos no TTB (P1). A resolução para tal cenário consiste no manejo adequado da área principalmente no seu ponto mais alto. SCHNEIDER. já no P2 e P3 a água se mantém na classe ruim nos dois períodos. No que diz respeito ao IQA. M.ana. AGENCIA NACIONAL DE ÁGUAS – ANA (Brasil). 3 Taubaté – July / Sep. p. MACEDO. A.. V. Revista Ambiente & Água. a Cachoeira do Pinga se enquadrou como excelente no período de estiagem analisado. R. MT. 2015.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 727 área é uma realidade que decorre da ausência de programas de educação ambiental com os visitantes e moradores que frequentam a microbacia da Mata da Bica. v. locais em que há circulação de visitantes.gov. T. F. Índices de qualidade da água e de estado trófico do rio Caiabi. ALMEIDA. Água vol.4136/ambi- agua. Rio de Janeiro.. 2015.1769 AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. Esta poluição observada na MB se caracteriza como pontual e pode ser revertida com medidas corretivas e de prevenção.org/10. Índice de qualidade das águas. R. 2008. C.. M.doi. COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO .. 12. v. L. M.. Revista Árvore.. 2. Diário Oficial [da] União. A.. n. p. L. C. C. SILVA. 2005. v. 4.. O. O.. R. A. 273-290. F. MOREIRA. http://dx. n.1590/S1413- 41522007000400010 DAMASCENO. J. LEITE. 1185-1193. C.org/10.. In: MESQUITA. M. e dá outras providências. CANTELMO. Goiânia: Talento. M. 3 Taubaté – July / Sep. H. n. Acesso em: 05 dez. Relações entre qualidade da água e uso do solo em Goiás: uma análise à escala da bacia hidrográfica.. F. SANTOS. COSTA. MENEGUZZI.. B. GOMES. A. 10. 2011. C.. 2. http://dx. 2011. 2015. ANDRADE. S. Brazilian Journal of Biology. 18 mar. J. D.. L. BRASIL.1590/S1519-69842010000600008 BONNET. Water quality assessment of the Sinos River. 2013. S. óleo e lodo de esgoto. 311-322. 2000.aspx. Brasília. TAKIYAMA. BLUME. p.org/10. Holos Environment. MACEDO. v. Brasil. http://dx.. TAUK-TORNISIELO. Co-digestão anaeróbia de substâncias surfactantes. V. Avaliação sazonal da qualidade das águas superficiais do Rio Amazonas na orla da cidade de Macapá.. Perspectivas e avanços na qualidade do leite no Brasil. SP. BRASIL. v. 1. Manual prático de análise de água. K. São Paulo: ABRH. 8. Rev. rev. p.. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento. salobras e salinas. L. S. FONSECA.doi. A. M.930 CERQUEIRA. Diário Oficial [da] União. M. RODRIGUES. v.org/10. BUZELLI.1590/S0100-67622008000200014 BUFON.CETESB. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS. P.. BRASIL. SOUSA. 70. 3. n. PENNA. O. F. M. 2007.org/10. K. p. R. 1-9. T. http://dx. M. C. P. K. SP. M. M.. http://dx. S. G. R. 114-123. Qualidade da água e seu impacto na qualidade microbiológica do leite.doi. Brasília.. 433-439.doi.. FERNANDES. J. T. A.. Brasília: Fundação Nacional de Saúde. Southern Brazil. COELHO. G. 2010.... 32. S.. Ambient. doces. B. FERREIRA. R. Amapá. C. W. et al. Resolução nº 357. Engenharia Sanitária e Ambiental. 2015. Dispõe sobre a balneabilidade dos corpos hídricos e a classificação das águas. 2006. Revista Ambiente & Água.4136/ambi-agua. J.1606 FRANCENER. G. n. et al. 2016 . M. PAULA. C. 728 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. A. LOPES. A. n.org/10. BOCK. 2006. J. O. v. Brazil. Água vol. 18 jun. MELO. A. K. J. S. R.info/iqa_cetesb. M. bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. de 17 de março de 2005. Anais.... et al. Alagoas.. QUEVEDO. L.. L. P. D. L. SANTOS. LOBO.. M. M. Revista Ambiente & Água. SOUZA.doi. 19. L.. L. 11 n. Sedimentation Rates in Cachoeira de Cima Reservoir. 2014. A. Disponível em: http://sobreasaguas. M. LEITE. 4. RIBEIRO. 2. Análise e diagnóstico da qualidade da água e estado trófico do reservatório de Barra Bonita.. J. 2008. O. Avaliação do índice de balneabilidade em uma área de lazer no município de Ji-Paraná – Rondônia. Mogi Guaçu municipality. 14. PICINIM. C. NUNES. 2015. M. M. p. D. B. ed... p.. P. Cálculo online do IQA. B. C. CUNHA-SANTINO.4136/ambi-agua. Resolução nº 274 de 29 de novembro 2000. . F. MEIRELES. p. CHRIST. v. B. p. MATOS. S. G.pdf. LOPES. Anais. município de Rio Claro. ALENCAR.. Brazil. p. Brasil. n. 11 n. coli em amostras de água. C. P. 26.. 2014. S. C. 2011. 2015. 1. B. M. RIBEIRO. Rev. 2015. LOPES. LAMPARELLI.. M. E..cidades. S. Perfil do seu município: Portalegre. Disponível em: http://www. Informações completas de Portalegre-RN. G. 2. São Paulo: ABES.Índice de qualidade das águas e balneabilidade … 729 FERREIRA. Ambient. n. 116-125. O. 2010. 2007. Acesso em: 28 nov..org/10. M. P. CARVALHO. W. S. ANDRADE. 3 Taubaté – July / Sep. n. B. 2014. BARRETO. M.. n. Comparação entre métodos para a análise de coliformes totais e E.br/ACERVO/idema/DOC/DOC000000000013907..feis. p..1590/S1517-83822012000200032 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . A. K. M. 2012.. FREITAS. v. A. 2010.. Aquatic contamination of the turvo limpo river basin at the Minas Gerais state. RAJAL. A. Avaliação do índice de qualidade de água (iqa) de duas nascentes no município de Ilha Solteira-SP.. A... F. Comparison of thermotolerant coliforms and escherichia coli densities in freshwater bodies. br/xtras/perfil. C. Água vol. 2008. HACHICH.1016/S0325- 7541(13)70024-5 LOPES. Proposta metodológica para avaliação de condições de balneabilidade em águas doces no Brasil. p. v. C. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL. Índice de qualidade da água bruta do Açude Gavião – Município de Pacatuba. Parasitosis intestinales en Argentina: principales agentes causales encontrados en la población y en el ambiente.. T. F. M. 135-152. T. M. GALLO.gov. MAGALHÃES JUNIOR. 3.ibge. O. http://dx. SP. M. http://dx.gov. DIAS.php?lang=&codmun=241020. V. S. Brazilian Journal of Microbiology. 133–149. Z. C. Disponível em: http://www.br/Home/Eventos/encivi/viiencivi-2013/21---avaliacao-do- indice-de-qualidade-de-agua-iqa-de-duas-nascentes-no-municipio-de-ilha-solteira- sp. n. 45. S. M.. TAUK–TORNISIELO. 2015. D. E. 2014. Avaliação da qualidade das águas para recreação de contato primário na bacia do alto Rio das Velhas – MG. Disponível em: http://adcon.org/10. Qualidade das águas do córrego bandeirantes na sub-bacia do ribeirão claro. http://dx. NUNES. L. v.. INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E MEIO AMBIENTE DO RN - IDEMA. R. 2015. S. Belo Horizonte. 11. E. 191-204. M. 2012. p.doi. SILVA. 199 f. A.IBGE.org/10. BARI. N. Revista do Instituto Adolfo Lutz. Adaptação do índice de qualidade da água da National Sanitation Foundation ao semiárido brasileiro. Porto Alegre. A. R.doi. Revista Argentina de Microbiologia v. 6. R. 2011. 18.unesp. M. 291–296. S. MARQUEZI. FERNANDES. 2013. Acesso em: 08 jan. S. E.. n.. 2016 .rn. HYGEIA - Revista Brasileira de Geografia Médica e da Saúde v.. Acesso em: 10 jul.. A.PDF. 69. D. Journal of Brazilian Chemistry Society. P. RAMOS. 46. JORDÃO. MALAGUTTI.. C. 14. 675-681.. I. W.1590/S0103-50532007000100013 JUAREZ. C. B.doi. P. 2012. A. Tese (Doutorado em Geografia) – Universidade Federal de Minas Gerais. V. C. 3. Holos Environment. F. A. F. C. MANOEL. 2. Revista Ciência Agronômica. SATO. 2003.. MENEGON JUNIOR. COELHO. et al. Ecología Aplicada. Engenharia Sanitária e Ambiental.. L. S. 1. SATO. Monitoramento de Escherichia coli e coliformes termotolerantes em pontos da rede de avaliação da qualidade de águas interiores do Estado de São Paulo. SP. 5. v. Mossoró. SILVA. HACHICH. 17. v.. 2012. C. v. M.5935/2177-4560. R. C. Holos. Rev.doi. MELLO. R. N. Mossoró. M. M. Análise da viabilidade socioambiental para a criação de uma unidade de conservação na microbacia da Mata da Bica. E. A. Estudo da variabilidade anual e intra-anual da precipitação na região nordeste do Brasil. S. n. Variabilidade espacial de parâmetros e indicadores de qualidade da água na sub-bacia hidrográfica do Igarapé São Francisco. F. R. I. 181-197. R. p. G. SOUZA. Boletim do observatório ambiental Alberto Ribeiro Lamego. v. MELO. S. 163-172. 2015. 23- 31. Brasília: Embrapa. São Paulo: CETESB. http://dx.). 2012. Estudo da influência antrópica na qualidade da água do rio do Carmo..org/10.. 1. FURTADO. R. MEDEIROS. G.doi. C. In: SILVA.. 98f. p. Aplicação do Índice de Qualidade da Água (IQA) para caracterização do baixo curso do Rio São João. SILVA. F. v. 3 Taubaté – July / Sep. C. M. A. 2.coastal and fresh waters. 2012. 2016 . MORAIS. 7. 2010. R. 253p. J.. F. E. http://dx. n. P. 2008. Indicadores microbiológicos. V. Efeitos antrópicos e sazonais na qualidade da água do rio do Carmo. W.1590/S1413-41522012000100008 MORAIS. R. B. SILVA. A. A. Dissertação (Mestrado em Ciências Naturais) – Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. A. Tese (Doutorado em ciências biológicas) – Universidade Estadual Paulista. Guidelines for safe recreational water environments . 2015. MIYAZAWA. S. Ambient.. E. 2. Acre. 2010.org/10. G. Água vol. D. M.1590/S0102- 77862012000200005 VERÍSSIMO. 2013.. R. http://dx. 11.. 2013. C. ano 29. L. Geneva. MENEZES. E. Piauí. T. Análise química de tecido vegetal. Brasil. 730 Samylle Ruana Marinho de Medeiros et al. C. A. plantas e fertilizantes.. C (Org.. FERREIRA. R.. 11 n. na bacia do rio Corumbataí. E. Revista Brasileira de Meteorologia.41-50. P. PEREIRA.WHO. S. D. MURAOKA. M. M. São Paulo.. 2013. Z. Rio Branco. S. n. 148f. 138p. M. ALMEIDA. M.. p. BARI. p. CARMO. Dissertação (Mestrado em Ciências Naturais) – Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. 1999.20130021 WORLD HEALTH ORGANIZATION . 27.org/10. PAVAN. 21p. Manual de análises químicas de solos. M. I.. n. KEPPELER. J. Diagnóstico ambiental do balneário Curva São Paulo no rio Poti em Teresina. metais e Índice de Qualidade da Água (IQA) associados ao uso e ocupação da terra para avaliação da qualidade ambiental da microbacia do rio Cabeça. SILVA.. 2013. Portalegre (RN). SANTI.doi. M. various methodologies for assessing the sustainability of cities have been proposed. e sua recente expansão tem causado uma série de problemas sociais e ambientais. Ambiente & Água . No presente trabalho aplicou-se o Sistema de Índices de Sustentabilidade Urbana (SISU) para a RMB. In recent years. PA. no sentido de incorporar uma visão pluridimensional na avaliação da sustentabilidade urbana. várias metodologias de avaliação da sustentabilidade das cidades têm sido propostas. 4 para o índice de capacidade político institucional (ICP) e o índice de desenvolvimento humano municipal (IDHM). e também impactam outros fatores que influenciam a sustentabilidade urbana. porém os desafios ainda são enormes. Urban expansion of the metropolitan region of Belém from the perspective of a sustainability index system ABSTRACT The metropolitan area of Belém (RMB) contains 1/3 of the population of Pará State. indicadores de sustentabilidade. Brasil. Os resultados obtidos mostram que há pouca variação nos índices IQA e IHDM. expansão urbana. Accepted: 07 May 2016 Fabiana da Silva Pereira1*. refletindo assim.1878 Received: 02 Mar.fabiana@hotmail. e os de maior porte. Brazil.
[email protected]. como Santa Bárbara e Benevides apresentam melhor IQA. a necessidade do fortalecimento institucional e político dessa região. é em relação ao ICP que esta região metropolitana apresenta a maior desigualdade intermunicipal.4136/ambi-agua. Foram empregados 7 indicadores para o índice de qualidade ambiental (IQA).agua@gmail. Brasil Coordenação de Pesquisa e Pós-Graduação * Autor correspondente: e-mail: ambiental. Água vol. com o objetivo de analisar os níveis de sustentabilidade dos municípios que compõem essa região metropolitana e verificar as limitações e os desafios em aplicar esse método de mensuração na Amazônia. sendo que os municípios menos populosos. o melhor IDHM. and its recent expansion has caused a number of social and environmental problems that undermine access to infrastructure and services and also impact other factors that influence urban sustainability. como Belém e Ananindeua. Palavras-chave: Amazônia. Belém.com Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém sob a ótica de um sistema de índices de sustentabilidade doi:10. 2016. Belém. but the challenges of incorporating a Rev. Brasil Programa de Pós-graduação em Ciências Ambientais (PPGCA) 2 Museu Paraense Emílio Goeldi (MPEG).br RESUMO A região metropolitana de Belém (RMB) concentra 1/3 da população do estado do Pará.4136/1980-993X www. que comprometem o acesso à infraestrutura e serviços. Nos últimos anos.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. 3 Taubaté – July / Sep. Entretanto. Ima Célia Guimarães Vieira2 1 Universidade Federal do Pará (UFPA). Ambient.ambi-agua. 11 n.net E-mail: ambi. 2016 . PA. Keywords: Amazonia. um território de 400 anos. o que se tem observado é que a questão urbana é negligenciada nos estudos voltados para a região (Becker. Apesar disso. a intensificação da migração rural-urbana. INTRODUÇÃO Atualmente há cerca de 25 milhões de habitantes na Amazônia brasileira. Houve a criação de condições para a expansão de investimentos privados. 2015). em que a região foi incorporada à dinâmica econômica brasileira (Cardoso et al. mesmo que esta seja considerada fundamental para a implementação de estratégias do desenvolvimento sustentável (Brasil. 2016 . no entanto. 2009).. socioeconômicas e espaciais distintas (Sathler et al. 2008). O modo com que o processo de expansão urbana vem ocorrendo na Amazônia acentua ainda mais os problemas socioeconômicos e ambientais nas cidades. 2013). prioritariamente privilegiadas pela administração pública. In this work. 11 n. A partir desse período. 2015). Ambient. Água vol. pós década de 60. que juntamente à falta de políticas públicas introduziram na cidade situações insustentáveis para o contexto amazônico (Cardoso e Ventura Neto. formando redes urbanas com dinâmicas demográficas. Há uma grande desigualdade socioespacial na cidade. 3 Taubaté – July / Sep. levou ao adensamento e expansão do seu sítio urbano. Seven indicators were used for the environmental quality index (IQA). e dos grandes centros urbanos para cidades médias. thus reflecting the need for the institutional and political empowerment of this region. multidimensional approach in the evaluation of urban sustainability are still enormous. it is in relation to ICP that this metropolitan area has the highest inequality. intensificaram se as contradições sociais (Silva. o fluxo migratório intra-regional ainda continua. Becker (2005) passa a chamar a Amazônia de “Floresta Urbanizada”. concentra 1/3 da população estadual (IBGE. desde a década de 80. have better IDHMs. 2000). while larger-populated municipalities. we applied the Urban Sustainability Index System (SISU) to the RMB in order to analyze the levels of sustainability of the municipalities that constitute this metropolitan area and to verify the limitations and challenges in applying this method of measurement in the Amazon region. aprofundou ainda mais as assimetrias tanto inter quanto intra-regionais. que visa atrair investimentos e garantir o sucesso econômico em detrimento das necessidades existentes nas áreas periféricas (Dias. em que os serviços urbanos estão mais concentrados em determinadas áreas. The results show that there is little variation in the IQA and IHDM indices.. 72. sustainability indicators. A região metropolitana de Belém (RMB) é a segunda mais populosa da Amazônia. Apesar de corresponder a um território de menos de 1% do estado do Pará. urban expansion. Rev. Na cidade de Belém. e a outra posterior a esse período. o território amazônico brasileiro sofreu um aumento populacional significativo e foi a partir da percepção dessa nova dinâmica de ocupação que. O Estado nacional com o seu projeto desenvolvimentista para a região amazônica. 1. 2010).6%. 2010) e é a principal expressão de centralidade na Amazônia oriental brasileira. 732 Fabiana da Silva Pereira et al. como “cidade primaz” da rede amazônica até metade do século XX. such as Belém and Ananindeua. com a política - de integração nacional. and the least-populated municipalities such as Santa Barbara and Benevides have better IQAs. Apesar da taxa de migração ter diminuído nessa última década. do campo para as cidades. 2013). a maioria. and four for the political institutional capacity index (ICP) and the municipal human development index (IDHM). vivendo em núcleos urbanos (IBGE. However. Em seu processo de formação coexistem duas dinâmicas: uma associada à cidade de Belém. há na literatura. e logo em 2011 o município de Castanhal também foi incorporado à região por meio da Lei Complementar Estadual 76/2011 (Figura 1). Essa região era composta inicialmente apenas pelos municípios de Belém e Ananindeua. o conceito que talvez melhor represente a sustentabilidade associada ao contexto das cidades é o de Schussel (2004). 2015) vêm sendo criados e propostos. por ser um instrumento composto por índices temáticos. ainda sem aplicação na Amazônia. com forte presença de ocupações informais e irregulares. Embora não exista um sistema ideal.Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém … 733 A RMB destaca-se por sua especificidade como espaço urbano. 3 Taubaté – July / Sep. onde apesar de apresentar-se como centralidade econômica e moderna. Posteriormente. Água vol. integrada a centros dinâmicos regionais. 2014). ainda imperam muitas incertezas sobre quais sistemas devem ser utilizados na análise da sustentabilidade. 2015). para o qual uma cidade sustentável teria como base um modelo. a qual se constitui uma variante do processo de metropolização no Brasil. o patrimônio histórico-cultural. articulada com a tradição ribeirinha. Entretanto. Entretanto. há uma ampla variedade de sistemas de indicadores que podem ser utilizados de acordo com o que se pretende avaliar e em função da disponibilidade dos dados (Marchand e Le Tourneau. ou se podem ser aplicados a diferentes contextos. nacionais e internacionais (Cardoso et al. a economia e a sociedade possam resultar no máximo bem estar coletivo.1. ainda verifica-se a existência de uma economia tradicional. Braga. sem comprometer a representatividade das singularidades locais. 2009. em 1995. Isso reflete a necessidade de se traçar estratégias em busca de desenvolvimento pautado na sustentabilidade. 2006) para a RMB. Ambient. 2001).. de forma a conciliar o equilíbrio ambiental com a qualidade de vida. se o mesmo conjunto de indicadores pode ser aplicado em diferentes escalas. Braga et al. Rev. 2. e também modelos de análise (Martins e Cândido. diversos sistemas de indicadores e ferramentas de avaliação (Guimarães e Feichas. o município de Santa Isabel do Pará foi integrado à RBM. 2008). através da Lei Complementar Estadual 72/2010. 2006. de modo geral. MATERIAL E MÉTODOS 2. 1999).. Benevides e Santa Bárbara do Pará foram incluídos através da Lei Complementar Estadual 27/1995. Acserald. 2004. o presente trabalho tem como objetivo aplicar um Sistema de Índices de Sustentabilidade Urbana – SISU (Braga. diversas tentativas de construção desse conceito (Braga. a fim de verificar os níveis de sustentabilidade dos municípios que a compõem. Van Bellen. 2004. Dessa forma. em que a integração positiva entre o meio ambiente natural. Área de estudo A região metropolitana de Belém (RMB) foi instituída ainda na década de 70. Escolheu-se essa ferramenta por ter sido desenvolvida para avaliar a sustentabilidade urbana de aglomerados metropolitanos brasileiros. 2006. 2015). Apesar de não haver um consenso sobre o real significado do termo sustentabilidade. com o objetivo de promover a sustentabilidade e torná-la mais operacional. um “arquétipo pluridimensional”.. 2016 . por meio da Lei Complementar Federal 14/1973. Além disso. desde a década de 90. com a manutenção de alguns padrões rurais (Padoch et al. Prescott-Allen. onde se articulam alto nível de desigualdade social e aprofundamento da segregação socioespacial (Fernandes et al. Neste sentido. Em 2010. 11 n. ao invés de um único índice sintético. e também as limitações e os desafios em aplicar esse método de mensuração em uma metrópole amazônica. enfrenta problemas de ordem estrutural.. Além disso. mostra-se mais sensível para discriminar as diferentes unidades de análise. os municípios de Marituba. 5% do total dos domicílios (IBGE.315. sendo que a capital paraense. Figura 1. o que representa menos de 1% da extensão territorial do estado (1.247.565. acúmulo de capital e emprego (Pinheiro et al. e os municípios periféricos. Água vol.954.338 mil para o ano de 2010. 2010). Ambient.476. o município de Belém concentra a maior parte dos equipamentos urbanos.29 hab. com 2. 734 Fabiana da Silva Pereira et al. os índices ambiental e de capacidade político institucional. concentrada em uma extensão territorial de 3. de infraestrutura. Fonte: IBGE e ANA. em situação de favelização.. 2013). 2010). que é Belém. 2. Belém. Já o índice de desenvolvimento humano municipal (IDHM) utilizado no SISU é aquele produzido pelo Instituto Brasileiro de Rev. domicílios em áreas consideradas precárias. e a segunda maior densidade habitacional de 1.275.393. Essa metrópole. 2010). com 52. Dentre as regiões metropolitanas brasileiras. tem uma população de 2. atrás apenas do município de Ananindeua.32 km²). O PIB da região é de R$ 24. A RMB. quase um terço da população do estado do Pará. 2016 . em geral.26 hab. com cerca de 1. um valor baixo quando comparado à cidade de São Paulo.399 habitantes. acesso desigual e concentrado na área central do município sede. 11 n.7% desse total (IBGE. caracteriza-se pela baixa renda da população. 3 Taubaté – July / Sep. 2015).739. ou seja.2. Belém é também o município da RMB que tem a maior concentração de domicílios. e a maior oferta de empregos e serviços (IPEA. Essa população está distribuída em oito distritos administrativos que englobam 71 bairros e 39 ilhas (IBGE. Aplicação do Sistema de Índices de Sustentabilidade Urbana . a RMB possui a maior incidência de domicílios em aglomerados subnormais. Municípios integrantes da Região Metropolitana de Belém. Além disso. foram elaborados e construídos por esta autora. Km-2. por exemplo. segundo os dados censitários do IBGE (2010). serviços urbanos.SISU A escolha dos indicadores e variáveis para construir o SISU tem como base os utilizados por Braga (2006). Km-2. Isso revela a grande disparidade entre o núcleo urbano.032 de habitantes. Neste sistema. Elaboração própria. responde por 72.8 km². Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém … 735 Geografia e Estatística (IBGE), em parceria com a Fundação João Pinheiro (FJP) e Programa das Nações para o Desenvolvimento (PNUD), para os mais de 5 mil municípios brasileiros. O índice de qualidade ambiental (IQA) é composto por oito indicadores (recursos hídricos, cobertura vegetal, serviços sanitários, habitação adequada, pressão industrial, pressão intradomiciliar, pressão por consumo doméstico, pressão automotiva), que medem a qualidade do ambiente em relação aos elementos naturais no momento presente, e também a qualidade do ambiente construído. Já o índice de capacidade político institucional (ICP) é composto por quatro indicadores (autonomia político fiscal, gestão pública municipal, gestão ambiental municipal, e informação e participação política) que visam avaliar a capacidade do sistema político e da sociedade em superar os desafios da sustentabilidade, tanto no presente quanto no futuro. As variáveis finais que compõem esses indicadores foram escolhidas através de testes estatísticos, a fim de verificar a sua adequação para compor os indicadores, conforme descrito por Braga (2006). Devido à dificuldade de se encontrar essas mesmas variáveis para a RMB, foram utilizadas apenas 20 das 22 variáveis que compõem o SISU. As variáveis que não foram utilizadas são índice de qualidade das águas e peso da imprensa escrita e falada local na imprensa estadual. Na Tabela 1 é apresentado o IQA com 7 indicadores subdivididos em 10 variáveis (relação entre a cobertura vegetal remanescente e a área de domínio da cobertura original, acesso à rede pública de fornecimento de água, instalação sanitária adequada, acesso à coleta regular de resíduos sólidos, o inverso da taxa de habitações subnormais, a intensidade energética, média de residentes por cômodos, média de moradores por domicílio, a intensidade no uso energético domiciliar, número de veículos per capta). Alguns desses indicadores são calculados com base em mais de uma variável. Na Tabela 2 é apresentado o ICP, com 4 indicadores subdivididos em 10 variáveis (autonomia fiscal, peso eleitoral, porcentagem de funcionários com educação superior, grau de informatização da máquina pública local, existência de instrumentos de gestão urbana, existência e regularidade no funcionamento dos Conselhos Municipais de Desenvolvimento Urbano e de Habitação, existência e a regularidade das reuniões do Conselho de Meio Ambiente, unidades de conservação municipal por 100 mil habitantes, presença de entidades ambientalistas registradas no Cadastro Nacional de Entidades Ambientalistas, participação político eleitoral). As variáveis selecionadas foram padronizadas pelo método z-score, a fim de torná-las comparáveis, pois permite sua agregação em uma escala numérica única (Braga, 2006). Como algumas variáveis apresentam uma relação inversa com a sustentabilidade, a padronização foi feita pela fórmula inversa. Por último, os indicadores foram padronizados, através do método de máximos e mínimos, em uma escala de 0 a 1, que correspondem ao valor de pior e melhor indicador, respectivamente, a fim de facilitar a comparação e a comunicação dos resultados. Já os índices temáticos foram obtidos a partir da média simples desses indicadores. É importante pontuar que os resultados apresentados dentro dessa escala, entre 0 e 1, são uma medida relativa e não absoluta do grau de sustentabilidade, conforme afirma Braga (2006). Ou seja, eles medem o desempenho relativo de cada município em relação ao valor superior e inferior do desempenho do conjunto de municípios analisados. Assim, se um município apresenta a pontuação igual a 1 em algum dos índices, não quer dizer que ele possui o nível máximo, um índice perfeito. Isso quer dizer que o município ainda pode aprimorar o seu desempenho. Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 736 Fabiana da Silva Pereira et al. Tabela 1. Indicadores para a construção do índice de qualidade ambiental da região metropolitana de Belém, Pará, ano 2010. SANTA BÁRBARA DO PARÁ SANTA ISABEL DO PARÁ INDICADORES CASTANHAL ANANIDEUA BENEVIDES MARITUBA BELÉM VARIÁVEIS FONTE Relação entre a cobertura vegetal Cobertura INPE remanescente e a área 34,05 34,69 2,61 14,83 31,30 3,90 5,80 vegetal (2010) de domínio da cobertura original (%) O acesso à rede pública IBGE 75,49 36,20 38,76 69,64 67,89 65,18 45,17 Índice de Qualidade Ambiental de fornecimento de água (2010) (%) Serviços Instalação sanitária IBGE sanitários 68,40 55,45 19,13 17,40 10,22 11,04 36,39 adequada (%) (2010) Acesso à coleta regular IBGE de resíduos sólidos (%) 96,72 97,75 89,34 85,42 52,56 74,45 90,27 (2010) O inverso da taxa de Habitação IBGE habitações subnormais 47,53 38,97 22,43 98,36 100,00 100,00 100,00 adequada (2010) (%) Pressão A intensidade IDESP 95,74 77,06 71,07 115,02 144,13 488,06 136,93 industrial energética (KWh/R$) (2014) Média de residentes por IBGE 0,78 0,80 0,84 0,87 0,94 0,90 0,78 cômodos (2010) Pressão intradomiciliar Média de moradores por IBGE 3,78 3,75 3,96 3,78 3,84 3,90 3,81 domicílio (2010) Pressão por A intensidade no uso IDESP consumo energético domiciliar (2014) 608,41 430,89 266,06 307,04 260,11 273,49 413,80 doméstico (KWh/hab.) Pressão O número de veículos IBGE 0,17 0,11 0,07 0,07 0,04 0,09 0,15 automotiva per capta (2010) Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém … 737 Tabela 2. Indicadores para a construção do índice de capacidade político institucional da região metropolitana de Belém, Pará, ano 2010. SANTA BÁRBARA DO SANTA ISABEL DO INDICADORES CASTANHAL ANANIDEUA BENEVIDES MARITUBA BELÉM PARÁ PARÁ VARIÁVEIS FONTE Autonomia fiscal1 IDESP (2014) 0,84 0,42 0,21 0,14 0,04 0,13 0,23 Autonomia político-fiscal IBGE e TSE Peso eleitoral2 1,14 0,87 0,83 0,93 1,09 0,93 0,96 (2010) Porcentagem de Índice de Capacidade Político-Institucional funcionários com educação IBGE (2012) 36,99 29,39 19,10 37,32 17,99 27,35 22,28 superior (%) Grau de informatização da IBGE (2012) 3,00 2,00 3,00 2,00 2,00 2,00 2,00 máquina pública local3 Gestão pública Existência de instrumentos IBGE, (2011; 3,00 3,00 3,00 2,00 2,00 3,00 3,00 municipal de gestão urbana4 2012) Existência e regularidade no funcionamento dos Conselhos Municipais de IBGE (2012) 2,00 2,00 0,00 1,00 0,00 2,00 1,00 Desenvolvimento Urbano e de Habitação5 Existência e a regularidade das reuniões do Conselho de IBGE, 2012 2 2 2 0 0 2 0 6 Gestão ambiental Meio Ambiente municipal Unidades de conservação municipal por 100 mil Brasil (2015a) 0,00 0,42 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 habitantes Presença de entidades ambientalistas registradas no Brasil (2015b) 1,00 1,00 0,00 0,00 0,00 1,00 0,00 Informação e Cadastro Nacional de 7 participação Entidades Ambientalistas política Participação político TSE (2012) 93,38 92,82 95,11 95,47 53,88 95,02 95,30 eleitoral (%)8 1 Calculada como a relação entre arrecadação própria (equivale à soma da receita tributária e outras receitas próprias) e os recursos advindos das transferências intergovernamentais. 2 Calculado como a relação entre o número de eleitores do município sobre o número de eleitores do estado e a população do município sobre a população do estado. 3 Considerou-se o máximo de respostas positivas para as seguintes questões que compõem esta variável: possui computadores com cesso à internet, todos os computadores têm acesso à internet, a página da prefeitura na internet está ativa. 4 Considerou-se o máximo de respostas positivas para a existência dos seguintes instrumentos de gestão urbana: existência de plano diretor, existência de lei de zoneamento de uso e ocupação do solo, código de obras. 5 Considerou-se o máximo de respostas positivas para: existência e regularidade no funcionamento dos Conselhos Municipais de Desenvolvimento Urbano e dos Conselhos Municipais de Habitação. 6 Considerou-se o máximo de respostas positivas para: existência de Conselho de Meio Ambiente e regularidade das reuniões do Conselho de Meio Ambiente. 7 A pontuação varia de 0 (não) a 1 (sim). 8 Proporção de votos válidos nas últimas eleições municipais (Eleições 2012). Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 738 Fabiana da Silva Pereira et al. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos nessa análise foram calculados para o ano base de 2010. Entretanto, este é apenas um ano de referência, uma vez que se utilizaram para alguns indicadores, valores em anos posteriores. Isso foi necessário devido às limitações existentes, principalmente em relação à atualização temporal de determinados indicadores, dependendo assim de dados censitários, que ocorre a cada decênio. A Tabela 3 apresenta os índices de qualidade ambiental (IQA), capacidade político institucional (ICP), e o índice de desenvolvimento humano municipal (IDHM), resultado da aplicação do SISU para os 7 municípios que compõem a região metropolitana de Belém. Tabela 3. Índices temáticos por município da RMB, para o ano de referência 2010. MUNICÍPIOS IQA ICP IDHM Belém 0,596 0,868 0,746 Ananideua 0,628 0,732 0,718 Marituba 0,502 0,405 0,676 Benevides 0,756 0,309 0,665 Santa Bárbara do Pará 0,787 0,107 0,627 Santa Isabel do Pará 0,510 0,585 0,659 Castanhal 0,563 0,317 0,673 Nota-se uma enorme variação nos ICPs dos municípios que compõem a RMB, sendo que Belém apresenta os maiores ICP e IDHM. A maior capacidade político institucional de Belém - tem destaque uma vez que possui maior desenvolvimento, concentra a maior parte dos equipamentos urbanos, maior robustez institucional, capacidade de centralização do poder e polarização, características essas, próprias de capitais dos estados brasileiros. Braga (2006) ao aplicar esse sistema de índices na região metropolitana de São Paulo e Belo Horizonte, também encontrou o mesmo padrão, em que as capitais apresentaram os melhores resultados para o ICP. Observa-se também que os municípios que apresentaram melhor ICP, apresentaram um IQA insatisfatório (Tabela 3). Esse mesmo resultado foi encontrado por Braga (2006), em que as capitais São Paulo e Belo Horizonte apresentaram indicadores de capacidade político institucional superiores às demais cidades de suas regiões metropolitanas e o IQA baixo. Entretanto, segundo a autora, esperava-se que com um maior fortalecimento institucional, maior fosse a capacidade dos municípios em traçar estratégias e adotar medidas para promover a sustentabilidade, de modo que refletisse nesse índice. A capital Belém apesar de não apresentar a pior situação em relação ao IQA, obteve um índice pouco satisfatório. Os indicadores que apresentaram os piores desempenhos foram pressão automotiva, pressão por consumo doméstico, e habitação adequada (Figura 2). Essa cidade apresenta um fluxo de veículos cada vez mais intenso, constituindo-se assim um dos maiores desafios que a metrópole enfrenta, que é a questão da mobilidade urbana. O transporte público é insuficiente e de baixa qualidade, e o tempo de espera nos engarrafamentos tornam a situação ainda pior. Além disso, esse cenário pode comprometer a qualidade do ar e também a qualidade de vida dos cidadãos. Outro grande desafio que a cidade enfrenta é em relação aos assentamentos precários, reflexo de um processo de Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém … 739 ocupação desordenada e sem planejamento urbano. Essas habitações irregulares e inadequadas comprometem a segurança ambiental, uma vez que, em sua maioria, são carentes de serviços públicos essenciais (IPEA, 2015), podendo em alguns casos proporcionar um risco de morbidade e mortalidade. Essas mudanças na ocupação urbana, em algumas áreas de expansão da cidade de Belém, comprometem a acessibilidade devido à falta de eixos de conexão suficientes, ou seja, devido à falta de uma rede viária contínua, comprometendo os fluxos, diminuindo assim a integração e a cobertura dos serviços de transporte público (Lima et al., 2014). Figura 2. Radar do índice de qualidade ambiental (IQA) dos sete municípios que compõem a região metropolitana de Belém. Um fator importante é que apesar de Belém apresentar um bom desempenho do indicador de cobertura vegetal (Figura 2), vale ressaltar que o município é composto por uma parte continental e insular. A parte insular ocupa grande parte do território, e a proporção do desmatamento é bem menor (30,3%) quando comparada à parte continental (87,5%) (Ferreira et al., 2012). Assim, se fosse levado em consideração apenas a parte continental, onde reside a maior parte da população, este indicador de cobertura vegetal apresentaria um desempenho bem crítico. Na RMB, o IQA para os municípios de pequeno porte populacional tende a ser ligeiramente superior (Tabela 3). O município de Santa Bárbara do Pará é o que apresenta o maior IQA, seguido pelo município de Benevides. Esses municípios são os municípios de menor porte da RMB, com 17.141 e 51.65 mil habitantes, respectivamente. Entretanto, Rev. Ambient. Água vol. 11 n. 3 Taubaté – July / Sep. 2016 por meio de obras de pavimentação. Esse índice é calculado a partir de três dimensões: educação. que utiliza dados de esperança de vida ao nascer. Não ocorre urbanização homogênea do território. saneamento básico e abastecimento de água. 2010). Além disso. esses municípios apresentam os maiores PIBs. Historicamente. e população. prioriza as intervenções consideradas prioritárias para sua respectiva realidade. Esses resultados presumem que os níveis de governança metropolitana são baixos. Os indicadores da cidade de Belém que apresentaram melhores resultados foram autonomia político-fiscal. 3 Taubaté – July / Sep.6% do produto interno bruto da RMB (IBGE. culturais e políticas importantes. e juntos concentram 87. pressão automotiva. como já exposto. que estes apresentam os melhores resultados (FAPESPA. e informação e participação política (Figura 3). a RMB é uma sucessão de divisões territoriais e de criação de novos espaços periféricos e pobres (IPEA. pois concentra a maior quantidade de equipamentos públicos. Esses resultados podem estar relacionados com o maior volume de recursos que esse município possui. quanto à existência de mecanismos de gestão urbana. cobertura vegetal e pressão industrial. o IDHM apresenta-se ligeiramente melhor nos municípios de maior porte populacional. Diferentemente do IQA.393. pressão por consumo doméstico e pressão automotiva (Figura 2). 2015). os municípios de maior e menor porte populacional. Esses dados mostram que esse município apresenta resultados preocupantes quanto à eficiência da máquina pública na gestão pública municipal e gestão ambiental. cada município-membro. O melhor desempenho quanto a este índice foi observado para a cidade de Belém e o pior ocorreu no município de Santa Bárbara. É neste índice também que se observam as maiores diferenças intermunicipais. reflexo de um sistema institucional deficiente. características essas que corroboram para uma atuação mais efetiva do poder público na gestão de políticas urbanas e também sociais (IPEA. apesar do município apresentar desempenho crítico em relação à gestão ambiental. 2016 . como é o caso de Belém e Ananindeua. Belém e Ananindeua.980 habitantes. respectivamente. gestão ambiental municipal e gestão pública municipal (Figura 3). Em ambos os municípios. e também em relação ao grau de interesse e envolvimento da população no governo local e em questões relacionadas ao meio ambiente. Água vol. É importante ressaltar que não existe uma instância de articulação política ou institucional efetiva dos municípios da RM de Belém na abordagem da questão metropolitana e nem há integração de políticas públicas locais entre eles. Os indicadores que apresentam o melhor desempenho no IQA do município de Santa Bárbara do Pará foram habitação adequada. com 1. 2015) e assim. de empresas e atividades. Os municípios da RMB apresentaram as piores performances quanto ao índice de capacidade político institucional. apresentam os menores ICP. 740 Fabiana da Silva Pereira et al. sem um sistema político institucional integrado capaz de enfrentar os desafios da sustentabilidade. é em relação ao IDHM-longevidade. na perspectiva da administração pública local. e que influenciam na qualidade de vida humana. Rev. 11 n. Ambient. conforme aponta o IPEA (2015). o que contribui para que o predomínio das políticas urbanas nos municípios seja voltado para a resolução dos seus problemas em menor escala. respectivamente. 2015). já do município de Benevides destacam-se habitação adequada. gestão pública municipal. Entretanto. longevidade e renda. Já o município de Santa Bárbara apresentou os piores valores para os indicadores de informação e participação política.399 e 471. pressão por consumo doméstico. O IDHM acaba recebendo muitas críticas por não considerar outras características sociais. pressão industrial. esse foi o município que apresentou o melhor IQA. devido.Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém … 741 Figura 3. Ambient. Além disso. 4. há alguns desafios. pois é pouco sensível. Chama-se atenção especial para a falta de dados de qualidade ambiental. em toda sua dimensão. tais como qualidade do ar. juntos concentram a maior parte da população e das atividades econômicas. 3 Taubaté – July / Sep. pois podem significar uma maior pressão sobre os recursos naturais. Entretanto. não foi possível avaliar as desigualdades existentes em temas importantes como saúde. educação e renda. principalmente. o que pode comprometer a Rev. Radar do índice de capacidade político institucional dos sete municípios que compõem a região metropolitana de Belém. do solo e da água. Os resultados desse índice não refletem as desigualdades intramunicipais existentes. Dessa forma. Belém e Ananindeua. a falta de dados. evidenciando assim a necessidade e urgência de investimentos no monitoramento de variáveis ambientais e na construção de séries temporais de dados. 2016 . Essas características podem se configurar um desafio ainda maior à gestão urbana e à construção da sustentabilidade. CONCLUSÃO Os resultados demonstraram que índices temáticos aplicados à RBM têm aplicação para uma metrópole amazônica. devido justamente à carência dessas informações. Os municípios que apresentam conurbação. 11 n. Água vol. podendo assim ser utilizado como instrumento de monitoramento e fornecem informações necessárias para direcionar esforços e políticas públicas. a escolha por utilizar o IDHM para compor o sistema de índices. não é satisfatória. Nesse sistema não foram incorporados indicadores importantes para a qualidade do ambiente natural. o que acabou impedindo a utilização de algumas variáveis. Revista Latinoamericana de Estudios Urbano Regionales (EURE). T.php?fuseaction=por tal. http://dx. DUARTE. já que são os municípios que apresentaram as melhores condições político-institucionais e sociais.consultarFicha. Acesso em: 18 de out. v.mma. 5.. essas mesmas características podem representar um ambiente favorável. 14. BRASIL. G. B. G. 47-71.mma. Índices de sustentabilidade municipal: o desafio de mensurar. Disponível em: http://www. percebe-se que o maior desafio para a RMB é em relação à dimensão político-institucional. n. Estudos Avançados. o que pode facilitar a implementação de estratégias chaves para o desenvolvimento sustentável. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente . 2015b.. 306368/2013-7. Os autores agradecem o apoio financeiro do INCT/ Biodiversidade e Uso da Terra na Amazônia.org/10. constituindo-se assim uma barreira para o alcance da sustentabilidade. 742 Fabiana da Silva Pereira et al.doi. CAREPA-SOUSA. Cadastro Nacional de Entidades Ambientalistas – CNAE. 2000. Consultar .1590/S0103-40142005000100005 BECKER. 2006. p. é necessário a avaliação e monitoramento das variáveis que compõe essa dimensão. A maioria dos municípios apresenta fragilidade institucional. 3. Revista Brasileira de Estudos Urbanos e Regionais. BRASIL. Acesso em: 18 de out. Processo CNPq N. 11-34. n. 96. T. Rio de Janeiro: Garamond. qualidade ambiental e consequentemente a qualidade de vida da população.br/portalcnuc/rel/index. H. Ministério do Meio Ambiente .. ao CNPq pela bolsa de produtividade à segunda autora. v. 11 n. tanto territorial quanto temporal. P. Disponível em: http://sistemas.gov. FREITAS. AGRADECIMENTOS Este artigo é parte de uma dissertação de Mestrado Interinstitucional em Ciências Ambientais do Programa de Pós Graduação em Ciências Ambientais do convênio entre a Universidade Federal do Pará. K. Geopolítica da Amazônia. 53. 2015a. REFERÊNCIAS ACSELRAD. 2016 . Belo Horizonte. 19. BRAGA.br/port/conama/ cnea/cneaenti1. Água vol. S. 2004.MMA.MMA. Discursos da sustentabilidade urbana. Brasília. Nova Economia.Unidades de Conservação.MMA. n. Ministério do Meio Ambiente . Ambient. Sustentabilidade e condições de vida em áreas urbanas: medidas e determinantes nas Regiões Metropolitanas de São Paulo e Belo Horizonte. A urbe amazônida: a floresta e a cidade. Rev. 2013. n. B. J. 32. 88p. v. Entretanto. BRAGA. 3 Taubaté – July / Sep. Cidades sustentáveis: subsídios à elaboração da agenda 21 brasileira. 1999. BECKER. 155p.cfm. à Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Capes pela concessão da bolsa de estudo (Mestrado) à primeira autora. 1. Portanto. 6. A. K. 2005. Museu Paraense Emílio Goeldi e Embrapa Amazônia Oriental. p. Em geral.gov. D. 4. 41. P. INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS – INPE. Disponível em: http://munic. FERREIRA. p. p. Pesquisa de Informações Básicas Municipais – Gestão Pública. VENTURA NETO.. Rio de Janeiro: Letra Capital: Observatório das Metrópoles. Diretoria de Estatística e de Tecnologia e Gestão da Informação. In: CARDOSO.br/xtras/perfil. A..gov. Acesso em: 16 out. 63. L. 201-223. O efeito da fragmentação e isolamento florestal das áreas verdes da região metropolitana de Belém. Governança metropolitana no Brasil: região metropolitana de Belém.org/10. 2013.Expansão urbana da Região Metropolitana de Belém … 743 CARDOSO.89-120. A Metrópole Belém e sua centralidade na Amazônia Oriental Brasileira. Ambiente & Sociedade. R. 2008.1590/S1414-753X2009000200007 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE.inpe. FUNDAÇÃO AMAZÔNIA DE AMPARO A ESTUDOS E PESQUISAS DO PARÁ- FAPESPA.IDESP. Desafios na construção de indicadores de sustentabilidade. N. L.gov. (Orgs.br/index.doi.. Rio de Janeiro. http://dx. gov. 2015.. S. 2015. FERNANDEZ. Disponível em: http://web. n.ibge. Botânica. A.doi. M. In: ENCONTRO NACIONAL DOS ANPPAS. D. n. Conflitos ambientais urbanos em Belém/Pa. 2012. 357-367. Brasília: ANPPAS. R. 2015. DIAS. S.fapespa. Acesso em: 15 out.dpi. D.. Ambient.PRODES. P. INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO.br/equilibrium/produto/estatisticamunicipal/98 . 11 n. SOUSA. 2015. 55-75. 124. 2010.php?codmun=150140.ibge. Acesso em: 10 out. 2012. 2009. FERNANDES. C. V. A. D. J. 2015. A evolução urbana de Belém: trajetória de ambiguidades e conflitos socioambientais. D.). C. v. n. 2015. A.pa. Censo 2010. Estatísticas Municipais 2014. RODRIGUES. 2015. J. Disponível em: http://www. SOCIAL E AMBIENTAL DO PARÁ . C. n. P. P. LIMA. http://dx. GUIMARÃES. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. 15.. 82 p. Brasília. S. p.php?uf=15&nome=&x=69&y=14&periodo=2011. INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA – IPEA. 2010. Banco de dados do projeto Programa de Monitoramento da Amazônia por Satélite. Disponível em: http://cidades. Pesquisas. 2008. 2016 . 3 Taubaté – July / Sep. Anais. C. PAROLIN. BASTOS. 12. Belém. 2014.org/10. 29.. SOUSA. A. Estatísticas municipais paraenses. A. J.php. CHAVES... H. MUÑOZ.4067/S0250-71612015000400010 CARDOSO. p. v... Cadernos Metropolitano. A.br/prodesdigital /prodes. Acesso em: 16 out. Belém: transformações na ordem urbana. v. 307-323.. F. Q. 2015. Rev. Revista Latinoamericana de Estudios Urbano Regionales (EURE). A metrópole Belém na transição econômica: estrutura produtiva e mercado de trabalho.. p. FEICHAS. 2. Água vol. SATHLER. MONTE.5380/dma. 57-67. Ambiente e sociedade na Amazônia: uma abordagem interdisciplinar. 9. LE TOURNEAU. PUC Mackenzie. http://dx. J.org/10.. VENTURA NETO.). http://dx. (Org.org/10. (Orgs. X. n. 2. R. O.v9i0. Disponível em: http://www.1590/S0103-63512009000100002 SCHUSSEL. CRUZ. 2004. E.tse. Desafios da governança metropolitana na região metropolitana de Belém: alguns apontamentos. SIQUEIRA. F. Washington DC.. M. Modificações recentes na configuração da periferia de Belém do Pará e suas consequências para mobilidade urbana. M. G.. 7. 155-220.19. A. C. T. Água vol.doi. C. 3 Taubaté – July / Sep.. p. M. I. 2014. n.. Amazônia na agenda ambiental global. Anais. v. TRIBUNAL SUPERIOR ELEITORAL – TSE (Brasil). In: COSTA.: Island Press.AO09 PADOCH.. SEAR. G. CÂNDIDO.3081 SILVA. Modelo de avaliação do nível de sustentabilidade urbana: proposta para as cidades brasileiras. 2004. TSUKUMO. A. p. L. 3. n. P. Ambiente & Sociedade. 47-67 PRESCOTT-ALLEN. H.jus. MONTE-MÓR. 40 anos de regiões metropolitanas no Brasil. Acesso em: 17 out. Revista Brasileira de Gestão Urbana. D.. 2016 . S. In: VIEIRA. 2014. Brasília: IPEA. The wellbeing of nations: a country-by-country index of quality of life and the environment. 2015. URBE. 744 Fabiana da Silva Pereira et al.eleicoes-2012. I.11- 39. F. v. M.br/eleicoes/estatisticas/estatisticas. Estatísticas e resultados das eleições 2012: quadro de votação. G. 397-410. v. MARCHAND. http://dx. T.). 2015. 1. L.doi. São Paulo. LIMA. As redes para além dos rios: urbanização e desequilíbrios na Amazônia brasileira.. n.. Rio de Janeiro: Garamond. Ecology and Society. 265p. PINEDO-VASQUEZ. R. L. BRONDIZIO.003.. A. C. F. VAN BELLEN. 13. consumption patterns.doi.. p. PONTE. R. 7..1590/S1414-753X2004000100005 Rev. Urban forest and rural cities: multi-sited households. p.. M. MARTINS. R. A.. 2001. PINHEIRO. 1. COSTA.007. 367p. Ambient. A. da. J. p. O desafio de medir a sustentabilidade na Amazônia: os principais indicadores e a sua aplicabilidade ao contexto amazônico. O desenvolvimento urbano sustentável – uma utopia possível? Desenvolvimento e Meio Ambiente. J. 3. G. L. M. http://dx. 2009. n. Nova Economia. RODRIGUES. L. F.. 2013. R. 2012. 11 n.. A. M. C.. J. Z. CARVALHO. 2014.org/10. S. p.. T. In: ENCONTRO DA ASSOCIAÇÃO NACIONAL DE PESQUISA E PÓS- GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA E URBANISMO. C.1. 2015.org/10.. 1-20. 2008. v.doi. G. Belém: NUMA/UFPA. SABINO.1590/2175- 3369. S. R. and forest resources in Amazonia. São Paulo: Associação Nacional de Pesquisa e Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo. A. v. Desenvolvimento sustentável: uma descrição das principais ferramentas de avaliação. edu.br. PB.5 m. Brasil Unidade Acadêmica de Tecnologia de Alimentos (UATA).br. PB.4136/ambi-agua. Marcos Eric Barbosa Brito2*. BRS Itaim. O experimento foi realizado em campo. usando o delineamento experimental de blocos ao acaso.com Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi sob estratégias de cultivo doi:10. 4.cnpq. alberto. sendo necessário identificar genótipos tolerantes atrelados ao uso de tecnologias em seu cultivo.br. na Paraíba.com. O cultivo em sulcos e em camalhão deram melhor resultados do que o sistema convencional de plantio e em bacia. 2. No Nordeste brasileiro. com quatro repetições. Com isto. BRS Aracé) semeados no espaçamento de 0.5 m x 0.com. Brasil Programa de Pós-graduação em Ciências Agrárias (PPGCA) * Autor correspondente: e-mail: marcoseric@ccta. estudando-se quatro técnicas de retenção de água in situ (camalhão.agua@gmail. Accepted: 06 Jun. Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA) 3 Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar (CCTA) 4 Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). no município de Pombal.Potengi. BRS Guariba. Luderlândio de Andrade Silva2 1 Universidade Estadual da Paraíba (UEPB). sulco. 2016. 3. Alberto Soares de Melo4. Vigna unguiculata. 11 n. Palavras-chave: semiárido. Reginaldo Gomes Nobre2.com. Ambiente & Água .ambi-agua. Costela de Vaca. 3 Taubaté – July / Sep. Pombal. BRS Potengi e 6. As variedades BRS . teste de Tukey. PB. 2016 .com RESUMO O feijão-caupi tem grande importância econômica.Aracé e BRS - Guariba tiveram melhor crescimento e trocas gasosas das plantas.1880 Received: 07 Mar. Franciscleudo Bezerra da Costa3. bacia e sistema convencional) e seis genótipos de feijão-caupi (1. rgomesnobre@yahoo.
[email protected]. sua produção é limitada pelo déficit hídrico.An Interdisciplinary Journal of Applied Science ISSN 1980-993X – doi:10. sistemas de produção. Rev.net E-mail: ambi. notadamente nas regiões semiáridas. seguido de testes de comparação de médias. luderlandioandrade@gmail. ao teste F. BR-17 Gurguéia. alimentar e social.4136/1980-993X www. franciscleudo@yahoo. Brasil Unidade Acadêmica de Ciências Agrárias (UAGRA).ufcg. 2016 Aldemir da Silva1. Água vol. Catolé do Rocha.
[email protected]. Luciano Jonatas Gomes Frade2. Campina Grande. objetivou-se avaliar o rendimento de fitomassa e as trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi cultivados em diferentes técnicas de conservação de água. 5.br. Brasil Departamento de Ciências Agrárias e Exatas 2 Universidade Federal de Campina Grande (UFCG). Os dados das estimativas do rendimento de fitomassa seca e das trocas gasosas das plantas foram submetidos à análise de variância. BRS . Ambient. Pombal. lcnfrade@gmail. Dry matter yield and gas exchange data were subjected to ANOVA. 11 n. por Brito et al. de trigo. 5. no comportamento fisiológico. a qual é variável entre cultivares e espécies. o que permite melhoria na capacidade de infiltração e a manutenção da umidade edáfica. no ano de 2012... de citros. (2014). 3.9 milhões de toneladas (IBGE. 2. INTRODUÇÃO O feijão-caupi é um dos principais alimentos consumidos pela população brasileira. com consequente redução na produtividade (Freitas et al.Aracé e BRS . In the Northeast. como registrado em plantas de arroz por Aghaee et al. 1986. (2012).Potengi. seguido de semeadura. (2011). Costela de Vaca. o que dificulta a infiltração da água no solo e propicia o escoamento superficial e o processo de erosão (Santos et al. de 2. 2013). o qual favorece a fixação do homem ao campo e intensifica a renda da agricultura familiar. 2016 .. na atividade microbiológica (Cunha et al. mais evidente em solos da região semiárida. 2014). o estudo desses parâmetros permite identificar materiais promissores. This study therefore aimed to analyze the dry matter yield and the gas exchange between cowpea genotypes cultivated using different water conservation techniques. as quais podem ser implantadas por meio mecanizado ou com auxílio de tração animal (Duret et al. BR-17 Gurgueia. BRS Itaim. followed by mean comparison tests. O mesmo é cultivado em todo o Brasil. em especial nas Regiões Norte e Nordeste.. ao avaliarem efeitos no crescimento. Borges et al.0 milhões de hectares. realizado por meio de aração e gradagem. há ocorrência de material de origem aflorado à superfície. Keywords: crop production. basin and conventional system) applying six genotypes of cowpea bean (1. 4. na atividade enzimática e na expressão gênica das plantas pesquisadas. BRS Arace) sowing with 0. BRS Guariba. com produção estimada. 1. Tukey test. Para esses pesquisadores. 2011b) e na capacidade de crescimento do sistema radicular das plantas. O cultivo ocorreu em aproximadamente 3. Growth and gas exchange of cowpea bean genotypes under strategies of cultivation ABSTRACT The cowpea bean has great economic. BRS . cowpea production is limited due to a lack of water. por Pottorff et al. especially in semi-arid regions.Guariba genotypes had better growth and gas exchange potential. com formação a partir de rochas cristalinas. Água vol. Ambient. semiarid.5 m spacing between plants. nutritive and social importance. Paraíba. Vigna unguiculata. Nas áreas produtoras de feijão-caupi predominam o sistema convencional de plantio. Assim.5 m x 0. (2012) e de feijão comum. Além do uso de técnicas de captação de água. BRS Potengi e 6. ainda.. 2014). o que têm ocasionado problemas na redução da profundidade desejada de aração. The groove and ridge cultivation techniques had better results than the basin and conventional techniques. in order to study four treatments that use different water retention techniques (ridge. 2011a. o uso de técnicas de preparo do solo e de práticas conservacionistas se tornam necessárias na retenção de água por um maior período. making it necessary to identify tolerant genotypes and cultivation technologies. F test. using the randomized blocks design with four replications. The experiment was conducted in the field in the city of Pombal. deve-se considerar a necessidade de utilização de genótipos com maior tolerância ao déficit hídrico. Desta forma. 2014). 3 Taubaté – July / Sep. 746 Aldemir da Silva et al. Este problema é. Tais práticas normalmente não são manejadas adequadamente. The BRS. Além disso. caracterizados como jovens. groove. a água de chuva tende a se acumular na área de retenção. Rev. por Csiszár et al. Ambient. Bacia – TB. da Universidade Federal de Campina Grande . e cultivo convencional . 2. de crescimento indeterminado e porte semiprostrado. BR-17 Gurguéia - com crescimento indeterminado e porte enramador. O plantio dos genótipos de feijão-caupi foi realizado usando-se duas sementes por cova dispostas no espaçamento de 0. realizaram-se aplicações de lâminas de água por meio de um sistema de irrigação por aspersão. a partir daí foram estabelecidos os tratamentos referentes às técnicas de retenção de água.TS. avaliar o rendimento de fitomassa seca e as trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi sob estratégias de cultivo no semiárido brasileiro. Com isso.com crescimento determinado e porte ereto. Costela de Vaca – com crescimento indeterminado e porte prostrado. dispostas na Tabela 1. rendimento de grãos e potencial hídrico em condição de deficiência hídrica. a bacia foi feita com a construção de diques de solo em uma área de 1 m² a partir do levantamento de uma leiva de solo na altura de 10 cm. ainda.5 m. resultando em 96 parcelas. com exceção do genótipo 1 que proveio de sistemas de produção local. 2.Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi … 747 A exemplo. provenientes do programa de melhoramento genético de feijão-caupi da Embrapa Meio Norte. deste modo. Constata-se na Figura 1.UFCG. localizado no município de Pombal. procedeu-se a adubação de fundação com 5 L de esterco ovino curtido por metro linear somado à adubação fosfatada. 2016 . haja vista os riscos causados pela irregularidade na distribuição das chuvas em espaço e tempo. a uma altitude de 174 m. e (6) BRS Aracé. com tratamentos compostos por um esquema fatorial (6 x 4). a parcela continha uma área de 12 m² com 48 plantas. 3. considerando-se. (2011) classificaram genótipos de feijão-caupi quanto à tolerância ao estresse hídrico por meio de variáveis de trocas gasosas. aplicando-se a lâmina equivalente ao déficit hídrico acumulado da semana. 11 n. sendo avaliadas 12 plantas úteis das quatro fileiras centrais. levantando-se uma leiva de 30 cm de altura para o camalhão e se usando parte do solo retirado do sulco. relativos a seis genótipos de feijão-caupi e quatro estratégias de cultivo. que as variáveis de trocas gasosas do feijão-caupi apresentam maior sensibilidade. com crescimento indeterminado e porte semiereto. Os seis genótipos de feijão-caupi foram: 1. PB. Rev. em condição de estresse salino. O preparo do solo foi realizado por meio de uma aração e uma gradagem simples. Sulco . BRS Guariba . assim. em média 49 mm. que pode ser caracterizado por uma depressão. 3 Taubaté – July / Sep. com parcela composta por nove fileiras de 3. usando-se o superfosfato simples como fonte de P2O5. objetivou-se. (2013) registraram. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado em condições de campo no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar – CCTA. 4. Nesse contexto. Já Silva et al. O camalhão e o sulco foram preparados de forma alternada. BRS Itaim . sendo a quantidade equivalente àquela que proporcionou a maior produtividade de feijão-caupi obtida por Gualter et al. os quais foram repetidos em quatro blocos. que o regime pluviométrico foi limitado e a evapotranspiração foi elevada. durante o preparo da área. (5) BRS Potengi. Paraíba.5 m x 0.com crescimento indeterminado e porte semiereto. (2008). O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados.TC. sendo cultivados em quatro técnicas (Camalhão . o uso de materiais genéticos adequados as condições climáticas do semiárido atrelados ao manejo de captação de água in situ no sistema de produção podem garantir a sustentabilidade agrícola. com o presente trabalho.testemunha). a fim de aplicar lâminas de água em turnos de rega semanais.0 m de comprimento. as características físico-hídricas e químicas do solo. Água vol. Nascimento et al. totalizando 24 tratamentos. nas coordenadas geográficas 6º47‟20” de latitude S e 37º48‟01” de longitude W. a fim de identificar o comportamento Rev. Água vol. -1 15-0 atm 3. Pombal.50 Potássio (K ) (meq L ) 0.5 20 5 10 2.74 Soma de Base 9. Ao longo do ciclo da cultura do feijão-caupi.57 Cálcio (Ca ) (meq L ) 1.33 atm 17.06 Magnésio (Mg ) 2. 2016 .20 -1 Natural 3. Atributos físico-hídricos e químicos do solo utilizado no experimento. Físico-Hídricas Valor Químicas Valor Granulometria (%) Complexo sortivo (mmolc 100 g-1) Areia 80 Cálcio (Ca2+) 5. 748 Aldemir da Silva et al.5 0 0 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 DAS DAS Figura 1.91 Bicarbonato (meq L ) 3 -1 5-0 atm 3.04 Porosidade (%) 43.60 2+ Silte 14. foi acompanhada nos respectivos tratamentos a umidade do solo a 20 cm de profundidade. 2014.43 Magnésio (Mg ) (meq L ) 3.44 + Classificação Textural Areia Franca Potásio (K ) 0.97 Sulfato (meq L ) Ausente 2+ -1 10-0 atm 3. pHps 6. Pombal-PB.79 -3 -1 Densidade do solo (g cm ) 1.33 Cloreto (meq L ) 3 -1 0. Tabela 1.21 + -1 Sódio (Na ) (meq L ) 0.20 cm de profundidade.54 + -1 Água disponível (mm/cm) 2. 11 n.40 + Argila 5. A) B) 40 10 Precipitação (mm) ETo (mm dia-1 ) 30 7. coletadas no período de outubro de 2013 a janeiro de 2014.07 -1 0-1 atm 20.03 CEes (dS m ) 0. Precipitação pluviométrica (A) e evapotranspiração (B) registrada durante o período de condução do experimento usando dados da estação da Agência Executiva de Gestão das Águas do Estado da Paraíba (AESA).89 -3 -1 Densidade de partículas (g cm ) 2. com amostras coletadas de 0 .49 Sódio (Na ) 0.O (g kg ) 8 Nitrogênio (%) 0.64 M.11 Carbonato (meq L ) 0 -1 1-0 atm 7.35 2.94 Extrato de Saturação Umidade (% Peso) . 2014. Ambient.48 Fósforo Assimilável (mg 100g ) 5. PB. 3 Taubaté – July / Sep.23 PST 4.04 Nota: Laborátorio de irrigação e salinidade UFCG/Campina Grande-PB e Laborátoio de solos e nutrição de Plantas CCTA/UFCG. 9% (±2. 3 Taubaté – July / Sep. fase vegetativa V4. transpiração (E) (mmol de H2O m-2 s-1)..4) nas bacias. 30 DAS. o qual passou por secagem em estufa de circulação de ar por 72 h e. “LC Pro +” da ADC BioScientific Ltda. Ribeiro. Bacia (C) e Sistema Convencional de plantio (D) coletadas no período de outubro de 2013 a janeiro de 2014. O material coletado foi levado ao Laboratório de Fitotecnia do CCTA/UFCG.7) nos sulcos e 17. folhas (FSF) e parte aérea total Rev. nos casos de significância foi realizado teste de médias (Tukey para técnicas e Scott-Knott para genótipos.8) no convencional. 2005. Brito et al. 2006. 11 n.. estando os dados dispostos na Figura 2. 18.7) no camalhão. Água vol. 2014. PB. mensurando-se a fitomassa seca de caule e de folhas. em seguida.74% (±2. observando-se uma umidade em base de peso média de 16. o mesmo foi pesado balança analítica. Comportamento da umidade do solo nas técnicas de captação de água Camalhão (A). 16. 28 A) Camalhão Capacidade de Campo 28 B) Sulcos Capacidade de Campo 21 21 Umidade (%Peso) Umidade (%Peso) 14 14 7 7 0 0 23-nov 28 C)2-dez Bacia 11-dez 20-dez 29-dez Capacidade 7-jan de Campo Período do experimento 16-jan 23-nov 28 D) 2-dez 11-dez 20-dez Convencional 29-dez Capacidade Período do experimento 7-jan de Campo 16-jan 21 21 Umidade (%Peso) Umidade (%Peso) 14 14 7 7 0 0 23-nov 2-dez 11-dez 20-dez 29-dez 7-jan 16-jan 23-nov 2-dez 11-dez 20-dez 29-dez 7-jan 16-jan Período do experimento Período do experimento Figura 2. condutância estomática (gs) (mol de H2O m-2 s-1) e concentração interna de CO2 (Ci) na primeira folha madura contada a partir do ápice. Sulco (B). respectivamente. De posse desses dados foram quantificadas a eficiência instantânea no uso da água (EiUA) (A/E) [(µmol m-2 s-1)/(mol H2O m-2 s-1)-1] e a eficiência intrínseca da carboxilação (A/Ci) (Konrad et al. RESULTADOS E DISCUSSÃO Estudando as variáveis fitomassa seca de caule (FSC). p < 0. As coletas foram realizadas em duas plantas por parcela. foram determinadas: a Taxa de assimilação de CO2 (A) (µmol m-2 s-1).44% (±2. 2016 . As avaliações da fitomassa foram realizadas aos 43 e 54 dias após a semeadura (DAS). usando-se do equipamento portátil de análise de gases por infravermelho (IRGA). 2011). no período de 7 às 9 horas. 2012). 3. sendo os dados mensurados em gramas (g).05) para a interação entre os fatores técnicas de captação de água dentro de cada genótipo (Ferreira. Pombal. Os dados obtidos foram avaliados mediante análise de variância pelo teste F. Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi … 749 da umidade em cada técnica de cultivo estudada. períodos de floração e produção das plantas.83% (±2. Ambient. Quando as plantas emitiram o quarto par de folhas definitivas. com 186. ao identificarem diferenças na arquitetura e crescimento de genótipos de feijão-caupi. e em sulcos na fase de produção.81 199. que na verdade é o somatório das fitomassas anteriores.05 e p ≤ 0.9 g por planta.0 g e 267. na fase de floração. como a maior aeração ao proporcionar melhoria nas condições de crescimento das raízes. apresentando diferenças significativas em relação aos genótipos.0** 1058. Água vol.2 160. técnicas e efeito da interação (genótipos x técnicas) (Tabela 2).7** Bloco 3 89. 11 n. respectivamente. (FSPA). com valor de 109. Tais diferenças no rendimento em fitomassa podem ser relacionadas aos hábitos de crescimento dos genótipos estudados e potencializado pelas condições de cultivo expresso pela interação.41 117.98 10.141 102. Essas observações são reforçadas pelos registros de Machado et al.19 56.8 102.1** 103692. Ademais. sendo os valores médios 77. com destaque ao BRS Potengi (5). 2011b). 750 Aldemir da Silva et al. embora a genética tenha mais influência nas características de crescimento do feijão-caupi. 3 Taubaté – July / Sep.4 Resíduo 69 55.3** 57051.5** 8299.8** 2781. tanto no florescimento quanto na produção (Tabela 3 e Tabela 4). notadamente no genótipo BRS Potengi. Tabela 2.6** Int.56 10. Ao estudar a fitomassa da parte aérea nas fases de floração e produção (Tabela 3 e Tabela 4).01 pelo teste F.8** Genótipo (G) 3 1288. as menores médias foram observadas nas plantas do BRS-Itaim.2 14558. T x G 15 1175. Este resultado pode ser relacionado ao condicionamento melhor do solo.72 * e ** = Significativo a p ≤ 0.88 g. (2008). Quadrados Médios F. com 160.2 148. (%) 13. verifica-se na fitomassa seca de folhas (Tabela 2 e Tabela 3). (2011a. PB.0 1840. 2014. como identificado neste trabalho.0 198.2** 5392. respectivamente. Para Teixeira et al.22 112. (2007).83 8.1 g por planta. assim como identificado por Cunha et al.5** 1864. quanto na fase de produção (54 DAS). Na fase de floração.9 3027. Ambient.0 77. notadamente quando cultivado em camalhão.1 63. quando cultivadas em sulcos.79 6. tanto no florescimento (43 DAS).V. G. Ao estudar as variáveis na fase de floração e frutificação.9 26722. confirma-se que o cultivo em camalhão possibilita maior ganho de fitomassa.V. Resumo das análises de variância para as variáveis (FSC).3** 3805. nas fases de floração e produção.5 g na floração e produção.1** 15302. Tal tendência dos dados se repete quando se estuda a fitomassa seca de caule.05.9 175. (FSF) e (FSPA). ns = não significativo a p ≥ 0.90 81. que as maiores médias foram obtidas no BRS Potengi (5). este também é influenciado pelas características fenotípicas e o ambiente.1 233. nota-se que as mesmas foram influenciadas pelos fatores em estudo.3 82. Percebe-se que o uso do camalhão proporcionou melhores resultados na maioria dos genótipos estudados.6** 7768.L Florescimento Produção FSC FSF FSPA FSC FSF FSPA ** ** ** ** ** Técnica (T) 5 388.64 Média 56.4 78981. 2016 .8 C. analisadas no período de florescimento (43 DAS) e produção 54 DAS de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água Pombal. os menores valores de fitomassa foram observados nas plantas do Rev.29 17. 5aA Sulcos 91. 11 n.3bA Sulcos 44.5aE 153. de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água Pombal.8aA 56.0aB 138.9bB 145.0aB Conv.6bB 77. 5.1bA 29. 3 Taubaté – July / Sep.3bC Cam.8bD 77.6aB 40. 140.4aB 15.8abC 125.6aA 50.3dB 69.8aA 63.5aA 208. BRS Itaim.8bE 399.39aC 100.9cC 86. 2.9aC Conv.3cA 66.5bC Cam.4bD 150. Técnicas: Cam = Camalhão. 5.1abB 109.3bA 83. BRS Potengi e 6.7aA -----------Fitomassa seca de caule na produção--------- Bacia 76.1aA 93. 3. Fitomassa seca do caule (g).0bB Sulcos 80.5aA 61. 44. Conv = convencional. PB. BRS Guariba. BR-17 Gurguéia.0aA 110.3aB 40.8cC 81.2bC 54.0dA 69. *Genótipos: 1.3bB 65.2aA* 53. PB.5cB 128.8bC * Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott.6abD 334.7aA 97. Genótipos* Técnica 1 2 3 4 5 6 -------------Fitomassa seca de folhas na floração (g)----------- Bacia 58. p<0.9bcC 110.Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi … 751 BRS .7bA 221.8dB 63.1aB 61.1abC 95.5bA 45.6cB 132. Água vol. 4.0aB * Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott. das folhas (g) e da parte aérea (g). 38. à 5% de probabilidade. de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água.5aD 63.2bB 134. Fitomassa seca do caule (g).3aC 405.3aB 64. 2.6cC 160. Conv = convencional. 3.4aB -------------Massa seca de parte aérea na produção------------ Bacia 120.5bB ---------------Fitomassa seca de caule na floração--------------- Bacia 57.4cC 72.5bC 66.8aD 99.2aD* 47.1bB 64.4bD 124. 64.2bA 209.4cD ------------Massa seca de parte aérea na floração------------ Bacia 115. Pombal.7aD 239.0bC 40.1cB 81.7aA 87.9aA 124. 25.6aA Cam.9aA 70.0aA 60.3aC 267.8cA 58.6aD 144.8aA 375.3cD 215. no mesmo sistema de cultivo na fase de produção.9aA 64. 2014.6bB 63.4cA 31. 109.6bB 30.1aA 153.7bA 52.5cD 46. Ambient. BRS Aracé. respectivamente. 67.0bB 24.5aC 72.2abB 97.5bC 144.2bE 239.7aC 105.5abB 128.Itaim na floração quando sob cultivo convencional e do Costela de Vaca.3aC 124.1bB Conv. 122. BRS Potengi e 6. Tabela 3.7aA 351. BR-17 Gurguéia.4aF 176.9bC 90.7bA 127. Técnicas: Cam = Camalhão.4bC 85. *genótipos: 1.7bB 133.3aA 189. Rev.7bC 60. Costela de Vaca.3bcB 81.4bD 80.7cD 185.8bB 42. 4.6aA 81.7bA 31. BRS Itaim. 2014.4aA Cam. também.9aE 113.8aA 33.3bC Sulcos 125.4bC 89.4cC 116.9dA 60.3bA 145.9aB Conv.8aB Conv. das folhas (g) e da parte aérea (g). respectivamente.8bC 72.3aA 91. 2016 .8aB 220.3aB 81.2aC 186.2aB Sulcos 38.3aA Sulcos 53.9bC Cam 76.1aB 33.4dB 50.2aA Conv.7abC 64. Genótipos* Técnica 1 2 3 4 5 6 ------------Fitomassa seca de folhas na produção (g)-------- Bacia 44. BRS Guariba.3aD 115. aos 54 DAS.5aB 61. 45.2aC 254. 65. Costela de Vaca.9bB 51.9aB 96.0bB 77. analisadas no período de florescimento 43 DAS.8bA Cam 73.0bC 98.05. BRS Aracé.2bA 142.7aD 120.6aD 54.7bB 108.1bB 55. Tabela 4.9bC 62. 0387ns Resíduo 69 5. independente da técnica ou genótipo.2217 97.52 Média 172.0047** 3. fato que também pode ser observado neste trabalho em decorrência da variação na umidade do solo entre as técnicas de cultivo na época de avaliação.76 µmol de CO2 m-2 s-1.0004ns 0.54 10. 752 Aldemir da Silva et al. T x G 15 12.9477 * e ** = Significativo a p ≤ 0. pois em plantas de metabolismo C3 os valores de fotossíntese oscilam. (2012) também notaram. Efeito nas trocas gasosas. Ambient. Quanto aos genótipos.6901 0. Todavia.5715 0.05. ambas cultivadas na técnica de sulcos (Tabela 6). nota-se que não houve diferenças significativas (p ≤ 0. na fase vegetativa V4 de genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água avaliada aos 34 dias após semeadura. observaram valores de fotossíntese entre 7 e 10 µmol de CO2 m-2 s-1. as maiores médias foram obtidas no ‘BRS Guariba’ seguido do ‘BRS Aracé. valores de fotossíntese líquida entre 15 e 20 µmol de CO2 m-2 s-1 quando as plantas estavam em condições de irrigação.9981ns 0.01) entre as técnicas pesquisadas.0004 0. Água vol. Tabela 5.V. Acrescenta-se que a adequada condição de cultivo pode ser atestada quando se comparam os resultados de fotossíntese obtidos neste trabalho com os observados por Ferraz et al.0048 0.1345ns 8. mmol CO2 m-2.9869** Int. PB.70 9. concentração interna de CO2(Ci).3753 C.54 13. Pombal.05 e p ≤ 0.01 pelo teste F. Estudando-se as variáveis fisiológicas na fase V4. normalmente.0093** 0. deve-se salientar que. 11 n.1 e 12. verificaram valores entre 2.6995ns 0.5156 172. devido à espécie. ao analisarem as trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi sob déficit hídrico. estudando genótipos de feijão-caupi sob estresse hídrico natural.50 15. A Ci E gs EiCi EiUA ns ns ns ns ns Técnica (T) 3 7.9546** 0. mols de CO2 m-2 s-1.0054ns 0.0122ns 0. concentração intercelular de CO2 (Ci) e nas Eficiências instantânea no uso da água (EiUA) e intrínseca da carboxilação (EICi) (Tabela 5).1404 0.8848ns 0. µmol de H2O mol de CO2-1 m-2 s-1. Eficiência intrínseca da carboxilação (EiCI) (µmol CO2 m-2 s-1)/(mmol mol de CO2-1).3191 0. 2013). (2012).8962ns 766. houve diferenças entre nas variáveis fotossíntese líquida (A). Esses pesquisadores destacaram que o fechamento dos estômatos é uma das primeiras respostas ao déficit de água. valores similiares aos obtidos neste trabalho.L. notadamente na condutância estomática.2848** 1568. Ninou et al. 3 Taubaté – July / Sep. transpiração (E). verificou-se efeito significativo nos valores de A e na condutância estomática (gs) (Tabela 5). cuja avaliação foi realizada entre 7 e 9 horas. entre 10 e 20 µmol de CO2 m-2 s-1 (Taiz e Zeiger.6100 0.2966 270.48 16. e de 18 e 21 µmol de CO2 m-2 s-1 às 10 horas. na menor e maior disponibilidade de água no solo. Ainda. Já quanto à interação entre as técnicas de cultivo e os genótipos. às 9 horas da manhã. condutância estomática (gs). ns = não significativo a p ≥ 0. respectivamente. Berova et al. Resumo das análises de variância relativas à fotossíntese líquida (A) (µmol de CO2 m-2 s-1).2343 5.2857ns Genótipo (G) 5 56. o que significa dizer que as plantas se encontravam em condições adequadas de cultivo.8938** 131. 2016 . que ao estudar as trocas gasosas de ecótipos de feijão Phaseolus no semiárido. G.0027 0. os valores observados para taxa de assimilação líquida foram superiores a 14. Para a fotossíntese (A). Eficiência instantânea no uso da água (EiUA).2414 0.1533ns Bloco 3 24.9 µmol de CO2 m-2 s-1. (%) 9. Esses valores foram inferiores aos obtidos neste trabalho.V. Rev.0002 0. Quadrados Médios F. também foi observado por Nascimento et al. (2011). 2014. (µmol CO2 m-2 s-1)/(mol H2O m-2 s-1)-1.2343 21. quando estudaram genótipos de feijão-caupi sob estresse hídrico. (2013).1271 3.4713ns 0.0014* 10.32 17. 05bB Conv.84abA 5.36abA ------------------------------------Ci------------------------------------- Bacia 160.35aA 0.26cB Conv. 2.81aA 20.0aA 23.63aA 181. 3 Taubaté – July / Sep.78aA 22.63aA 163.75aA 163.67aA* 22.35aA 0.00aB Conv.39aA 0.29aB 0.81aA 5.28bA 0.23aB 18.74abA 5. 23.80aA Sulcos 5.10aA Cam. 0.38aA 172.25aA 171.77aA 22.78 µmol de H2O mol de CO2-1 m-2 s1 no cultivo convencional à 6.38aA 173. BRS Guariba. BRS Aracé. 5.13aB 5. Conv = convencional.83aA 5. Rev.30aB 0.99aA 14. transpiração (E). Costela de Vaca.88aA 166. 160.31aA 0. nota-se diferença entre as técnicas apenas no genótipo ‘BRS Potengi’.72aA 24. ao avaliar a transpiração (E).Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi … 753 Na concentração interna de CO2. 5. Teste de médias relativas à fotossíntese líquida (A).75 µmol de H2O mol de CO2-1 m-2 s1 em camalhão (Tabela 6).21bB 0.40aA Sulcos 0.88aB 166. 163.38aA 184.35aA 0. reduzindo o processo de transpiração e obtendo maior eficiência no uso da água. Neste sentido. Técnicas: Cam = Camalhão. BRS Potengi e 6. 11 n.34aB 0.05. Pombal. Alta taxa fotossintética com baixa concentração de carbono pode induzir o fechamento estomático.23aA 18.57abB 20. no qual os valores variaram de 4.3aA 22.00aA 190.33aB 0. 2013).63aA 5.88aA 172.88aA Cam. p<0.63aA Sulcos 155. Ambient.26aA 0. 0.76bB 23.55abB 23.8aA 21.33aA 0.38aB 158.28bcA Cam.31aA 0.64aA 5.88aA 19.80aA 21. condutância estomática (gs) e concentração interna de CO2 (Ci) na fase V4 dos genótipos de feijão-caupi sob técnicas de captação de água.32aB 0.60aA -------------------------------------E------------------------------------- Bacia 5.23aA 5.13aA 181. 2014. BR-17 Gurguéia.20aA Sulcos 22. 5.71aA 4.63aB Conv.63aA 172.72aA 5.93aA 21.83aA 5.40aA 0. Esses valores são considerados baixos quando comparados aos citados entre as plantas C3 (200 e 250 mmol de CO2 m-2) (Taiz e Zeiger.28bB 0.15aA 5. 3.63aA 173. BRS Itaim.97aA 5.92aA 19.63aA 186. Tabela 6.96aA 6.88aA 195. 22.42aA ------------------------------------gs------------------------------------- Bacia 0.38aA * Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott.25aA 18. respectivamente.78bA 5.83aA 5. observou-se diferença entre as técnicas ao constatar valores entre 160 e 200 mmol de CO2 m-2 (Tabela 6).32aB 0. PB.31aA 0. Genótipos** Técnicas 1 2 3 4 5 6 ------------------------------------A------------------------------------- Bacia 22.32aB 0.69aA 23. **Genótipos: 1.63aA 164. 2016 . 4.12aA 5.75aA 4.50aB 178.38aA 175. Comportamento semelhante à transpiração foi observado na condutância estomática (gs).63aA 5.80aA 5. Água vol.86abA Cam. avaliando as trocas gasosas em folhas dessa leguminosa quando irrigados ou em sequeiro.03 a 3. Em plantas de feijão-caupi. menos notória. 11 n. produzir mais com menor quantidade de água. 3 Taubaté – July / Sep. notaram. na maioria das situações. 2016 .17 mol de CO2 m-2 s-1 na maior lâmina de irrigação. estudando o comportamento da condutância estomática de Phaseolus ao longo do dia sob lâminas de irrigação. quando condicionaram genótipos de feijão-caupi ao menor nível de salinidade da água e às doses de potássio. (2005). Ainda. os resultados são variados. identificando-se o menor valor [0. como o feijão-caupi. no entanto menores valores de eficiência no uso da água foram constatados nas plantas de ‘BRS Potengi’.21 a 0. Silva et al. na qual ocorreu variação de 3. verifica-se que não houve diferença entre as técnicas em cada genótipo. (2012) que. verifica-se elevado consumo de água nas condições de semiárido. mas somente entre genótipos. ao avaliar a EiCi nos genótipos de feijoeiro. Acrescenta-se que a restrição hídrica por estresses abióticos tende a reduzir a condutância estomática e a taxa fotossintética. Nota-se que não houve diferença significativa entre os métodos em cada genótipo. ao observar os dados de formação de fitomassa. Água vol. com o menor resultado obtido no ‘BRS Potengi’ sob cultivo convencional (Tabela 6). todavia. valor máximo de gs de 0.03 e 0. os valores de condutância observados neste trabalho são semelhantes aos encontrados por Prazeres et al.08 (µmol CO2 m-2 s-1)/(mmol mol de CO2-1)-1] no ‘BRS Potengi’ sob cultivo convencional e o maior valor [0. condutância estomática de 0. a eficiência intrínseca de carboxilação (EiCI) é a relação entre a concentração intracelular de CO2 e a fotossíntese líquida. de maneira geral os maiores valores de eficiência instantânea no uso da água foram observados no genótipo ‘BRS Aracé’ quando cultivado em camalhão.21 µmol CO2 mmol H2O-1 m-2 s-1 (Tabela 7). todavia. valor superior aos obtidos neste trabalho. respectivamente. embora seja necessário para uma conclusão definitiva. verificando-se os maiores valores médios nas plantas de ‘BRS Potengi’ e ‘BRS Aracé’ quando cultivadas em camalhão e no sistema convencional. 754 Aldemir da Silva et al. Salienta-se que.. em plantas da mesma espécie sob estresse salino. que os valores estavam dentro da normalidade para plantas C3 (Taiz e Zeiger. em condições de baixa salinidade da água (0. observaram valores entre 0. deste modo. (2012) que. Para Machado et al. (2013) verificaram. Rev. as plantas de feijoeiro conseguiram manter uma taxa fotossintética elevada.2 mol m-² s-¹. Oliveira et al. essa diferença pode ser atribuída. e embora tenha havido uma restrição em nível de estômato. avaliando as trocas gasosas em ecotipos de feijoeiro Phaseolus vulgaris L. Os valores observados neste trabalho foram superiores aos observados por Ferraz et al.15 (µmol CO2 m-2 s-1)/(mmol mol de CO2-1)-1] em plantas da ‘BRS Itaim’ sob cultivo em camalhão. todavia. Ambient. à diferença entre as espécies. na condição irrigada. Assim. verificou-se que não houve diferença significativa entre as técnicas (Tabela 5).5 dS m-1).08 (µmol CO2 m-2 s-1) (mmol mol de CO2-1)-1. também. o que reflete no potencial de crescimento da planta. ou seja. em que esse valor foi inferior ao obtido nesta pesquisa. Silva et al. 2013). fato este relacionado ao potencial genético da planta (Tabela 7). em aumentar a eficiência no uso da água. e possibilita identificar fatores não estomáticos que estão interferindo na fotossíntese. (2005). fato atribuído ao aumento na eficiência na carboxilação (Nascimento et al.4 mol de H2O m-2 s-1 e que já foi observado na fotossíntese líquida. 2011. a exemplo de Berova et al. nesta pesquisa. com valor de 4. ou seja. Acrescenta-se que os valores médios de condutância variaram de 0. a qual reflete o grau de abertura dos estômatos.. 2013). Ressalta-se que o feijão Phaseolus vulgaris L não suporta temperaturas elevadas. Tendo em vista a limitação hídrica. nas condições de semiárido. (2015).89 µmol de CO2 mmol de H2O-1 m-2 s-1 (Tabela 7). verificaram gs de 0.9 mol m-² s-¹. deve-se pensar. a restrição na fotossíntese foi. Considerando o fato. Por outro lado. (2013) mensuraram.66aA 3. Tabela 7. 4. 2014. O plantio em sulco ou camalhão são estratégias de cultivo mais recomendadas para o feijão-caupi por favorecer o crescimento e as trocas gasosas das plantas. Eficiência intrínseca da carboxilação (EiCI).14aA 0.Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi … 755 sendo este genótipo o menos indicado em função da produção de carboidratos. 2.15aA 0.21aB 4.50aB 3. considerados interessantes.40aA 3. Costela de Vaca.08aB 0.03aA 4.13aA 0.16aA 3. BR-17 Gurguéia.13aA Cam.8 e 1. Pombal.82aA -------------------------------------EiCi------------------------------------- Bacia 0.95aA 4.15aA 0. pelo envio de sementes. Artigo derivado de parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Sistemas Agroindustriais da Universidade Federal de Campina Grande. CONCLUSÕES O maior acúmulo de fitomassa em plantas de feijão-caupi ocorre no caule.14aA 0. valores de eficiência intrínseca no uso da água entre 0. BRS Aracé.63 µmolCO2 mmol H2O m-2 s-1. Ambient. 2016 .46aA 3. AGRADECIMENTOS À Embrapa Meio-Norte.12aB 0.15aA 0.89aA Conv. analisando genótipos de feijão-caupi sob estresse hídrico no mediterrâneo. porém. 3.Aracé e a Guariba.19aA 4.11aB Conv. Teste de médias relativas à Eficiência instantânea no uso da água (EiUA). 0.10aA 0.13aA 0.10aB 0.11aB 0.13aA 0.15aA 0. Genótipos 1 2 3 4 5 6 Técnicas ---------------------------------EiUA------------------------------------- Bacia 3. BRS Potengi e 6. 0.13aA Sulcos 0. Água vol.05aA 4.20aA Cam. Rev. PB.03aB 4.53aB 3.15aA Sulcos 4.35aA 3. Conv = convencional.36aA 3.13aA 0. Técnicas: Cam = Camalhão.96aA* 3. Tais valores são. quando cultivados em sulcos.75aB 3.14aA 0. Os genótipos BRS .25aB 4.79aA 4. 3 Taubaté – July / Sep.14aA 0. 11 n. O cultivo em camalhão proporciona maior rendimento de fitomassa. 4. pois Ninou et al.11aB 0. 4.14aA * Mesma letra minúscula entre técnicas e maiúsculas entre genótipos não diferem conforme teste de Tukey e Scott-Knott. à 5% de probabilidade. respectivamente.74aB 4. * Genótipos: 1. 5.Potengi. 4. possuem maior potencial de fotossíntese líquida. confirmando que as condições de cultivo às quais os genótipos foram expostas neste trabalho estavam adequadas. Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar. notadamente em feijoeiro BRS . BRS Guariba. BRS Itaim. na fase vegetativa V4 dos genótipos de feijão-caupi em função de técnicas de captação de água avaliadas aos 34 dias após a semeadura.15aA 0.11aA 0. 5.31aA 3. S. v. 603-611. 2012. P. G.. A. K. VÁRY. n. DE. 2012. http://dx. SILVA. A. 2012. REFERÊNCIAS AGHAEE. B. Trocas gasosas e eficiência fotossintética em ecótipos de feijoeiro cultivados no semiárido. SÁ. D.. n. DA. P. p. ZLATEVL. L. v. M. B. Sisvar: a computer statistical analysis system. STOEVAL. Ciência e Agrotecnologia. F...) under soil drought conditions. J. BARON. Changes in the leaf gas exchange. P. 8.. Influência de práticas conservacionistas na umidade do solo e no cultivo do milho (Zea mays L. 35.1590/S1413-70542011000600001 FERRAZ. M. p. MELO. DOS A.Atributos biológicos do solo.Atributos físicos do solo. FERREIRA. T. http://dx. VASSILEVL. p. F. MOREIRA. ANJOS. 119-129. E. F.006 CUNHA... M.6. 756 Aldemir da Silva et al. 10.. http://dx. P. p. 35. E. S. T.. B. BORGES. v. v. Agricultural Sciences. n. N. BEROVA. 181- 188. J. 2.. Z. n. R. LEANDRO. J.. MORADI.. http://dx..doi. 52.... A.) genotypes to chilling stress at seedling stage. A.. v. 2011.. R. 2011b.org/10. ZARINKAMAR.. ERDEI. FERNANDES. 2012. NUNES JÚNIOR. J. n. TARI. GOMBOS. SILVA JUNIOR. A. A. STONE. 393-401.. S. p. Rev.doi. I. v. E. D. MELO. A. 2011a. C. L. D. 589-602. E.. L. Z.1590/S0100- 06832011000200028 CUNHA. Physiological responses of two rice (Oryza sativa L. H. p.. p.1590/S0100- 06832011000200029 DURET..doi.. H.. V. R. 4. 2011.. E. n. J. 6.. A. LEANDRO. DOMBROSKI. E. P. FREITAS. A. KUZMOVAL. 6. Água vol. F. A. NOGUEIRA. 42. DIDONET. 62-74. D. leaf water potential and seed yield of cowpea plants (Vigna unguiculata L. F. FERNANDES..org/10. I . II . p. 3 Taubaté – July / Sep. DE. V. E.1016/j. 94. v. Ambient. GALLÉ. Crescimento de feijão-caupi sob efeito de veranico nos sistemas de plantio direto e convencional. J. FERREIRA. Á.. MONTENEGRO.. DIDONET. Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho. “Systemes de cultures” experimentes dansle Nordeste du Brazil.. 39.org/10.. O. D. A. S. Q.. GYÖRGYEY. 1862-1873.. 2016 ..7. 2. SOARES. A. 2014. Pesquisa Agropecuária Tropical. P. n. E.12. 1986.. STONE. MOREIRA. L. p. P. FERREIRA. A. M. M. v. W.. K.2011. Different peroxidase activities and expression of abiotic stress-related peroxidases in apical root segments of wheat genotypes with different drought stress tolerance under osmotic stress. E.. STOILOVA. Plant Physiology and Biochemistry. L.doi.857-865. J. p. L. SHARIFI. F. BRITO. 35. L. 7617-7621. 30. W.. 11 n. HORVÁTH.org/10. DE. DA S. DOS. Revista Brasileira de Ciências Agrárias. v. M. M. A.. POUR IRANDOOST. B. 2014. FREITAS. Q. Bioscience Journal. S. S. African Journal of Biotechnology. D. T.38. 1039-1042. M. S. Comportamento fisiológico de combinações copa/porta-enxerto de citros sob estresse hídrico.. V. Revista Brasileira de Ciência do Solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo. B. CSISZÁR.) em semiárido nordestino.. Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho. LIMA. PINTO. SANTOS. F. DANCSÓ. D.. I. T. v. Revista Brasileira de Ciência do Solo. F. J. Machinisme Agricole Tropicale. BRITO. ZARE-MAIVAN. SUASSUNA. N.plaphy. W. ROBERTS. SILVA.002 OLIVEIRA. P. http://dx.org/10. p. MACHADO. Pesquisa Agropecuária Brasileira. C. Condutância estomática como indicador de estresse hídrico em Feijão. M... RIBEIRO. S. P. 25.18227/1982-8470ragro. C. T. http://dx. Crescimento e trocas gasosas de plantas de feijão-caupi sob irrigação salina e doses de potássio. 11 n. v. 2011. Disponível em: http://www. E. DE. Tese (Doutorado) .. B. http://dx. 853–860. ARAUJO. Trocas gasosas e fluorescência da clorofila em seis cultivares de cafeeiro sob estresse de alumínio. v. Variação sazonal da fotossíntese e relações hídricas de laranjeira “Valência”. F. R. T. Ambient.doi. 2015. 15. Água vol.. L. 2014 KONRAD. I. D. crescimento e produtividade. 2008. S. J. 86-95. N.08. S. p. p.doi. DE F. C. 2008. D. P. E.v9i2. v.1590/S0100-69162005000100010 POTTORFF. M. F. DORDAS...1590/S0100- 204X2005001200002 MACHADO. v.gov. R. SCHMIDT. S. 2006. F.br/bda/tabela/listabl. 2005. 2016 . C. AMORIM. M.. ROCHA. LACERDA. BASTOS. V. http://dx. 2014. 15. Revista Agro@mbiente On-line. ARAÚJO.1590/S1415-43662011000800013 NINOU. Effect of irrigation on the relationships between leaf gas exchange related traits and yield in dwarf dry bean grown under Mediterranean conditions. M. n.. L. 39. FREIRE FILHO.Acesso em: 14 jan. 2006. D. PAPAKOSTA. J. D.doi. K. R.ibge. Identificação de genótipos de feijão-caupi quanto à precocidade... n.. NASCIMENTO. F.. A.) Walp]. R.2161 RIBEIRO. n. A. L. S. TEIXEIRA.sidra. FERNANDES. E. A. F.. P.. p. M. L. Bragantia. 2013.IBGE. E. V. Brasil. C. R. 328. J. Scientia Agraria.. DA. E. Identification of candidate genes and molecular markers for heat- induced brown discoloration of seed coats in cowpea [Vigna unguiculata (L. 3. v. 339-347. SILVA. n. 114-123. E.. R. arquitetura da planta e produtividade de grãos. Engenharia Agrícola. T.... Rev. C.doi. Tolerância ao déficit hídrico em genótipos de feijão-caupi. R. R. A. BARBOSA. 2. n.1590/S0006- 87052005000300004 MACHADO.. A.2012. M.. R. A.. M. p. DE.Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”.agwat.Crescimento e trocas gasosas de genótipos de feijão-caupi … 757 GUALTER. 111-118. F. Repostas da fotossíntese de três espécies de citros a fatores ambientais. CAVALCANTE. E. R. FREIRE FILHO. WANAMAKER.org/10. LONARDI.org/10. n. http://dx. C. Piracicaba. v. EHLERS. p. S. 2005.GOMES. BioMed Central Genomics.469-474. 40. 9. FURLANI.doi. J. T. S. Inoculação e Adubação mineral em feijão Caupi: Efeitos na nodulação. 8.. 64.4. A. DE M. P. 12. F. 1161-1170.asp?c= 1613&z=t&o=11.. p. L. E. J.org/10. http://dx. ALCANTARA. F. ARAÚJO. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA . Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. RODRIGUES.. 235-241.. CLOSE. J. 157f. Agricultural Water Management. TSIALTAS. 116. D.doi. F. C. E.org/10. 3 Taubaté – July / Sep. C. n. Sistema de Recuperação Automática – SIDRA. 2013... MEDINA.1016/j.9. 2005. V. LEITE. Revista Ciência Agronômica. v. DO. B. 01. C. p.. COSTA. v. v.org/10. PRAZERES.. L. J. L. DE Q. DE. 314. n. 2. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola Ambiental. v. 18. 2016 . v. Fisiologia vegetal. RODRIGUES. ANDRADE. H. J. GOMES.doi. n. J. DE F. B. C. v. 304- 317. 5. M.1590/1807-1929/agriambi. Irriga. Água vol. TEIXEIRA. P. J. DA. 2013. 3 Taubaté – July / Sep. J. 2013. R.11. M.org/10.org/10. 11 n. n.) walp. G. ZEIGER. FERREIRA... FREIRE FILHO. 54. L. PALÁCIO. http://dx. DO N.v18n11p1157-1164 SILVA. R. ARAÚJO NETO. R. C. G. SOUSA. 1157-1164. N. componentes de produção e suas inter-relações em genótipos de feijão-caupi [Vigna unguiculata (L. A. N. H. SANTOS. F. Ambient. 758 Aldemir da Silva et al.15809/irriga. NEVES. 2014. ROCHA.] de porte ereto. 918p. DE.2013v18n2p304 TAIZ. DOS. F. DE M. L. A. C. A. DE. p. LACERDA C. DE.. Rev. São Paulo: Artmed.. DE. p. Determinação do fator de cobertura e dos coeficientes da MUSLE em microbacias no semiárido brasileiro.. F. E. R.. C. MEDEIROS. F. Produção. F. ed. http://dx. SOUSA.doi.. H. Revista Ceres. 2007. MACHADO. L.18.. R. Irrigação com águas salinas e uso de biofertilizante bovino nas trocas gasosas e produtividade de feijão-de-corda. E. P.