Water quantity investigation of simulated green roofs in a tropical climate: influence of vegetation composition

Green roofs are recognized as a sustainable infrastructure to improve the environmental quality of cities. Among many benefits, green roofs reduce the rate and volume of runoff helping to improve rainwater management. This study investigated the runoff retention capacity of three pilot extensive green roof assemblies with different vegetation (grass, shrub and intercropping of the two plants). Rainwater runoff data were collected for 18 rainfall events that ranged from a minimum of 1.6 mm to a maximum of 157.9 mm. Average precipitation event retention efficiencies were 46.7, 59.7 and 61.6% for intercropped, shrub and grass green roofs, respectively, while the annual runoff retention rates were 43.8, 57.3 and 59.7%. The difference in retention rates for the green roofs with different vegetation was not statistically significant. The rainfall intensity influenced the retention rates, with the highest retentions for small events (<10.0 mm) followed by medium (10.0-24.9 mm). Retention was found to correspond significantly to rainfall depths. On the other hand, regression analysis failed to provide a relationship between retention and antecedent dry weather period (ADWP). The organic soil used as substrate appears to be the deciding factor for rainwater retention

SÍNTESE DE HIDROCARVÃO A PARTIR DA CASCA DO FRUTO DE BOCAIUVA E SUA APLICAÇÃO NA REMOÇÃO DE DIURON DE ÁGUA CONTAMINADA

In this study, hydrochar was synthesized using bocaiuva fruit peel for application in diuron removal from contaminated water through adsorption. The influence of the initial pH of the solution, hydrochar concentration, contact time, and temperature on the adsorption process were evaluated. The pseudo-second order kinetic model and the Langmuir isotherm model provided the best fits to the adsorption data. The maximum adsorption capacity was estimated at 10.06 mg g-1, at pH 4.0 and 30 °C. The activation energy calculated by the Dubinin-Radushkevich isotherm model was 7.805 kJ mol-1, indicating that a physical process is responsible for the adsorption of diuron on hydrochar. The thermodynamic parameters (ΔH < 0 and ΔG > 0) suggested that the adsorption process is exothermic and not spontaneous. The results indicated that hydrochar could be an alternative adsorbent for removing diuron from water.Neste estudo, hidrocarvão foi sintetizado a partir da casca do fruto da bocaiuva e aplicado na remoção de diuron de água contaminada por meio do processo de adsorção. A influência do pH inicial da solução, concentração do hidrocarvão, tempo de contato e temperatura no processo de adsorção foram avaliados. O modelo cinético de pseudossegunda ordem e o modelo de isoterma de Langmuir forneceram os melhores ajustes aos dados de adsorção. A capacidade máxima de adsorção foi estimada em 10,06 mg g-1, em pH 4,0 e 30 °C. A energia de ativação calculada pelo modelo de isoterma de Dubinin-Radushkevich foi de 7,805 kJ mol-1, indicando que um processo físico é responsável pela adsorção do diuron no hidrocarvão. Os parâmetros termodinâmicos (ΔH < 0 e ΔG > 0) sugeriram que o processo de adsorção é exotérmico e não espontâneo. Os resultados indicaram que o hidrocarvão derivado da casca do fruto da bocaiuva pode ser um adsorvente alternativo para a remoção de diuron de água. Palavras-chave: adsorção; cinética; modelos de isotermas; estudo termodinâmico.   Hydrochar synthesis using bocaiuva fruit peel and its application in diuron removal from contaminated water   ABSTRACT: In this study, hydrochar was synthesized using bocaiuva fruit peel for application in diuron removal from contaminated water through adsorption. The influence of the initial pH of the solution, hydrochar concentration, contact time, and temperature on the adsorption process were evaluated. The pseudo-second order kinetic model and the Langmuir isotherm model provided the best fits to the adsorption data. The maximum adsorption capacity was estimated at 10.06 mg g-1, at pH 4.0 and 30 °C. The activation energy calculated by the Dubinin-Radushkevich isotherm model was 7.805 kJ mol-1, indicating that a physical process is responsible for the adsorption of diuron on hydrochar. The thermodynamic parameters (ΔH < 0 and ΔG > 0) suggested that the adsorption process is exothermic and not spontaneous. The results indicated that hydrochar could be an alternative adsorbent for removing diuron from water. Keywords: adsorption; kinetic; isotherms models; thermodynamic studies

Aerobic biodegradation of butanol and diesel oil blends

This work aimed to evaluate the aerobic biodegradation of butanol/diesel oil blends (5, 10, 15, 20%, v/v) in comparison to the biodiesel/diesel oil blend (20%, v/v). Respirometric experiments simulating the contamination of natural environments (soil and water from a river) were carried out in biometer flasks (250 mL) used to measure microbial carbon dioxide (CO2) production. The automated turbidimeter Bioscreen C was used to follow the growth of Pseudomonas aeruginosa LBI on butanol/diesel oil blends. A redox indicator (2,6-dichlorophenol indophenol - DCPIP) test was used to evaluate the capability of four inocula to biodegrade the blends with 20% (v/v). The experiment which simulated the soil contamination demonstrated that butanol is less biodegradable than diesel oil, and for this reason the increase in the portion of butanol in the  butanol/diesel blend from 5 to 20% had negative effects on biodegradation. While in soil the biodiesel/diesel blend was more easily biodegraded than the butanol/diesel blend, in water this order was the inverse. The insoluble fuels (diesel and biodiesel) were poorly biodegraded in water and the biodegradation of the butanol/diesel blend was favored by the water solubilization of the butanol, which enhances the bioavailability of this compound. On the other hand, initial concentrations of butanol in the water higher than 10 mL L-1 inhibited the cell growth of the tested microorganisms. Thus, butanol toxicity presumably had a significant effect on the degree of biodegradation of the fuel blends.Key words: Butanol, biodiesel, diesel, biodegradation, blends, soil, water

Avaliação de Características Física, Química e Microbiológica da Água na Microbacia do Córrego Gumitá, Cuiabá-MT

A qualidade da água vem sofrendo alterações de ordem ambiental, social e econômica. Existem variáveis que classificam tal recurso como de melhor ou pior qualidade, sendo a de pior consequência de diversos problemas ambientais, que podem ser atribuídos tanto à ação antrópica, como despejo de efluentes doméstico, lançamento de resíduos sólidos, ocupações indevidas, quanto às mudanças que vem ocorrendo naturalmente no Meio Ambiente, como alterações na temperatura da água devido as condições climáticas, que em sua grande maioria estão indiretamente relacionadas com essas ações.  Deste modo torna-se imprescindível a avaliação das características físicas, químicas e microbiológicas da água. Desta forma o presente trabalho buscou avaliar a qualidade da água da microbacia do Córrego Gumitá para verificar o seu enquadramento na legislação vigente, bem como avaliar os possíveis impactos causados e suas respectivas causas. Os resultados obtidos, mostraram  que as águas sofrem impactos resultantes do lançamento de efluentes domésticos não tratados bem como de resíduos sólidos despejados pela população urbana que reside em suas margens. Levou-se em consideração análises de características físicas, químicas e microbiológicas no período chuvoso, sendo estas comparadas com os valores obtidos no período de seca e ainda com os padrões estabelecidos pelas Resoluções nº 357/2005 e nº 430/2011 do CONAMA. Encontraram-se em desacordo com a legislação vigente as variáveis físicas, cor e turbidez; as variáveis químicas pH, DBO e óleos e graxas e as variáveis microbiológicas, coliformes totais e termotolerantes

Biodegradação de resíduos oleosos provenientes de refinaria de petróleo através do sistema de biopilhas

O potencial de um sistema de biopilhas em degradar resíduos oleosos provenientes de refinaria de petróleo também chamado de borra de óleo foi estudado, assim como a possibilidade de otimizar o mesmo através da bioestimulação (adição de fertilizantes) e bioenriquecimento (adição de inóculo). Primeiramente, verificou-se a biodegradabilidade do resíduo através do método respirométrico de Bartha, quantificando o CO2 emitido, observando os efeitos do uso de inóculo e de fertilizantes neste processo. Os microrganismos utilizados na produção do inóculo, fungos e bactérias, foram isolados de landfarming da Refinaria de Paulínia, REPLAN, estado de São Paulo, por serem adaptados ao ambiente de estresse ocasionado pelo resíduo oleoso e por terem demonstrado capacidade em biodegradar hidrocarbonetos de petróleo, em ensaios prévios realizados em laboratório. Foram construídas cinco biopilhas contendo solo poluído pela borra de óleo, nas constituições: 1 controle do experimento; 2 adicionada com inóculo; 3 com inóculo e fertilizante para plantas; 4 com inóculo e palha de arroz; 5 com inóculo, fertilizante e palha de arroz. Os resultados após 350 dias demonstraram redução da quantidade de resíduo em todas as biopilhas: 67%, 70%, 75%, 82% e 79% nas biopilhas 1, 2, 3, 4 e 5 respectivamente. As biopilhas contendo palha de arroz demonstraram degradação mais rápida do resíduo, principalmente nos dois primeiros meses deste estudo, provavelmente devido ao maior número de microrganismos que foram observados nas mesmas decorrente da adição do inóculo ou estimulação da microbiota natural. Nas condições de estudo, o inóculo adicionado nas biopilhas 2 e 3 não sobreviveram ao novo ambiente não influenciando a degradação do resíduo assim como a...Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Indicadores microbiológicos, metais e índice de qualidade da água (IQA) associadas ao uso e ocupação da terra para avaliação da qualidade ambiental da microbacia do rio Cabeça, na Bacia do Rio Corumbataí, SP

O objetivo deste estudo foi a determinação de indicadores microbiológicos, metais e IQA (Índice de Qualidade da Água) na microbacia do rio Cabeça, SP. Também foi realizada a avaliação da evolução do uso da terra e cobertura vegetal nesta microbacia visando a preservação não somente das águas, mas toda “teia complexa” das relações existentes entre parâmetros físicos, biológicos e antrópicos em uma bacia hidrográfica. A crescente degradação da qualidade dos recursos hídricos devido a ações antrópicas torna necessário o monitoramento da qualidade ambiental desses ecossistemas. O rio Cabeça é um afluente na bacia do rio Corumbataí, unidade ambiental de extrema importância econômica e social por apresentar potencial hídrico capaz de abastecer as cidades de Analândia, Corumbataí, Rio Claro, Santa Gertrudes, Ipeúna, Itirapina e Charqueada e ainda permitir a exportação de água para municípios localizados em bacias vizinhas, tais como Araras e Piracicaba, onde os problemas hídricos são bastante sérios. Cinco pontos de amostragem foram determinados ao longo do rio Cabeça além de outros dois pontos no corpo hídrico que recebe a suas águas, o rio Passa Cinco, um a montante e outro a jusante do ponto de encontro de ambos os rios. Coletas foram realizadas uma vez por mês durante o período de abril/2007 a março/2009. Os parâmetros DBO e Escherichia coli estiveram em desacordo com o estabelecido pelo Decreto Estadual 8468/1976 e pela Resolução CONAMA 357/2005 para rios de classe 2. Ferro e pH também desrespeitaram os padrões fixados na Resolução citada. Os metais Cu, Cr e Ni não foram detectados durante o período de estudo e Cd e Pb foram encontrados somente em algumas amostras. Há predomínio de pastagem e de cana-de-açúcar e uma tendência de aumento dessas atividades. O rio Passa Cinco não teve alterações significativas dos parâmetros...In this study, the microbiological indicators, metals and WQI (Water Quality Index) in the Cabeça river watershed, SP, were evaluated. The evolution of land use and vegetation cover was also studied to preserve not only the water, but the “complex web” of relations between physical, biological and social parameters in a watershed. Due the increasing degradation of water quality by the human activities is necessary to monitor the environmental quality of these ecosystems. The Cabeça river is a tributary in the Corumbataí river watershed, an environmental unit of extreme economic and social importance due the water potential able to supply the cities of Analândia, Corumbataí, Rio Claro, Santa Gertrudes, Ipeúna, Itirapina and Charqueada and allow to export water to cities located in neighboring watershed, such Araras and Piracicaba, where water problems are serious. Five sampling points were selected over the course of the Cabeça river and other two points on the Passa Cinco river, that receiving the water of that river, one point upstream and one downstream from the point of encounter between the two rivers. Samples were collected once a month during the period from April/2007 to March/2009. The results showed that the BOD and Escherichia coli were above the limits establishing to river class 2 by State Decree 8468/1976 and CONAMA 357/05 Resolution. Iron and pH were also out of the limits recommended by Resolution. The metals Cu, Cr and Ni were not detected during the study period and Cd and Pb were found only in a few samples. There is a predominance of pasture and cane sugar and a tendency to increase these activities. The Passa Cinco river had not significant changes in the water quality parameters, after receiving the waters from Cabeça river. The WQI showed that the water quality of the rivers studies is classified as good, but risks of degradation... (Complete abstract click electronic access below

Biosorption of anionic textile dyes from aqueous solution by yeast slurry from brewery

ABSTRACT This study investigated the biosorption of the anionic textile dyes: Reactive Red 239 (RR239), Reactive Black B (RBB) and Direct Blue 85 (DB85) according to pH, biomass dosage, contact time and dye concentration onto waste beer yeast slurry. The kinetics and isotherm of the removal of dyes were also studied. The equilibrium of biosorption reaction was reached after 30 min for the reactive dyes and after 60 min for the direct dye. Optimum decolorization was observed at pH 2 and 0.63 g/L of biomass dosage. The kinetic data of the three dyes were better described by the pseudo second-order model. The adsorption process followed the Langmuir isotherm model and the biosorption capacity being estimated to be 152.9, 162.7 and 139.2 mg/g for RR239, RBB and DB85, respectively. Our findings indicated that the waste beer yeast slurry was an attractive low-cost biosorbent for the removal of anionic textile dyes from aqueous solution