Biodisponibilidade da Matéria Orgânica dos Sedimentos Superficiais da Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Brasil

Thirty superficial sediment samples were collected in Guanabara Bay in order to identify new trophic state and environmental quality descriptors for coastal systems. A biochemical approach was used for analyzing the quality and quantity of sedimentary organic matter and metabolic bacterial activity. The samples were analyzed for particle size; organic matter, protein, carbohydrate, lipid, biopolymeric carbon, and bioavailable carbon levels; and bacterial metabolic activity. The results show a homogeneous spatial distribution for the anaerobic bacteria web and for biopolymers (carbohydrates>;lipids>;protein). The NE area of the bay displayed sediment lipid levels above 1 mg/g, indicative of organic sewage input. Spatial distribution of the superficial sediments in relation to other variables was not significant (p>;0.05). Biopolymers and labile organic matter showed a significant correlation with the average particle size of 80% of the fine particles. Despite the availability of labile organic matter, under the form of biopolymeric carbon, only 50% of the carbon was available to the trophic web. The bacterial consortia formed by sulfate reducing and denitrifying bacteria sustain the benthic trophic food web in Guanabara Bay.Foram coletadas 30 amostras de sedimentos superficiais na Baía de Guanabara, com o objetivo de identificar novos descritores de estado trofico e qualidade ambiental do ecossistema costeiro, usando análises bioquímicas para quantificar e qualificar a matéria orgânica sedimentar e o metabolismo bacteriano. Foram analisados a granulometria, teor de matéria orgânica, teores de proteínas, carboidratos, lipídeos, cabono biopolimérico, carbono biodisponível e atividade metabólica bacteriana. Os resultados mostraram uma distribuição espacial homogênea para a teia bacteriana anaeróbia e os biopolímeros (carboidratos>;lipídeos>;proteínas). O NE da Baía apresentou teores de lipídeos acima de 1 mg/g de sedimento, indicativo de aporte de esgoto orgânico. A distribuição espacial dos sedimentos superficiais em relação às variáveis não apresentou significância (p>;0,05). Os biopolímeros e a matéria orgânica apresentaram correlação significativa com a granulometria média de 80% dos finos. Apesar da disponibilidade de matéria orgânica lábil, sob a forma de carbono biopolimérico, o carbono disponível para a teia trófica está em torno de 50%. O consórcio bacteriano formado por bactérias sulfato redutoras e desnitrificantes sustentam a teia trófica bêntica da Baía de Guanabara

Elaboração de um Jogo de Perguntas e Respostas para os Processos e Ensino e Aprendizagem da COVID-19: Avaliação de Professores

In December 2019, the spread of the SARS-CoV-2 virus began in China and from there it quickly spread throughout the world. This pandemic has led to significant changes in society. In Brazil, educational processes, as well as didactic materials, needed to be rethought to offer distance knowledge to students. In this study, the strategy of developing a digital game raised as an extensionist approach to bring true and reliable knowledge about COVID-19 was addressed. The game was designed for elementary school students and before its application to students, it was first evaluated by teachers. The data obtained showed that the game proved to be an effective and didactic material in teachers' conception. It is believed that the game can be used as an alternative teaching tool with the potential to contribute to the teaching and learning processes. Keywords: Learning. Digital games. Education. COVID-19.  Em dezembro de 2019 teve início a disseminação do vírus SARS-CoV-2 na China e de lá rapidamente espalhou-se por todo o mundo. Essa pandemia ocasionou significativas mudanças na sociedade. No Brasil, os processos educacionais, bem como os materiais didáticos precisaram ser repensados a fim de ofertar conhecimento de forma remota para os estudantes. Nesse estudo foi desenvolvido um jogo digital, no formato de Quiz como atividade extensionista, com o objetivo de levar conhecimentos verídicos e confiáveis sobre a COVID-19. O jogo foi elaborado para estudantes do ensino fundamental e, antes de sua aplicação para os estudantes, foi primeiramente avaliado por professores. Os dados obtidos apontaram que o jogo se mostrou efetivo como material didático na concepção dos professores. Acredita-se que o jogo desenvolvido possa ser utilizado como ferramenta alternativa de ensino, com potencial para contribuir para os processos de ensino e aprendizagem. Palavras-chave: Aprendizagem. Jogos digitais. Ensino. COVID-19

Impacto e degradação microbiana de efluentes da indústria sucro-alcooleira no baixo rio Paraíba do Sul, RJ

drenagem da bacia hidrográfica e de lançamentos pontuais de efluentes do processamento da cana, como o vinhoto. Este efluente consiste em um líquido com alta carga orgânica, demanda de oxigênio e sólidos em suspensão. Para caracterizar a matéria orgânica proveniente do impacto da agroindústria da cana, ferramentas geoquímicas podem ser utilizadas, determinando sua origem e o estado trófico ambiental. Análises microbiológicas também são importantes na medida em que microrganismos degradam a matéria orgânica, estabelecendo o equilíbrio dinâmico do ecossistema. Este trabalho apresentou como objetivo a caracterização do impacto ambiental e degradação microbiana do vinhoto no Baixo Rio Paraíba do Sul. As análises foram realizadas na água e no sedimento ao longo da zona de mistura fluvial no início (Campanhas I – 07/2006 e III – 07/2007) e final da safra (Campanha II – 10/2006). No laboratório, foram realizados bioensaios para se estimar o potencial de biodegradação do vinhoto. As estações se localizaram a montante e a jusante do lançamento do efluente em até cerca de 200 metros de distância, também sendo realizadas coletas na foz do rio como referência. Os sedimentos foram fracionados em finos (63 μm). Na água, valores elevados de temperatura e oxigênio dissolvido juntamente com baixos valores de pH foram bons indicadores da presença de vinhoto e a alta concentração de potássio foi essencial para a identificação de seu lançamento no efluente industrial. No sedimento, as diferenças encontradas entre as concentrações de fósforo orgânico e inorgânico, e as altas concentrações de carbono orgânico, razão C:N e potássio foram eficientes na caracterização do impacto do efluente e da agricultura. Concentrações semelhantes de fósforo orgânico e inorgânico, juntamente com razões C:N em torno de 12 demonstraram que a foz do rio é influenciada pela agricultura de cana, sugerindo que a matéria orgânica sedimentada é tanto de origem fitoplanctônica como de vegetais superiores. A fração fina correlacionou-se significativamente com a maior parte dos parâmetros e se mostrou útil na avaliação do impacto, pois o principal componente do vinhoto, o potássio, se concentrou preferencialmente nos grãos menores que 63 μm. As análises microbiológicas revelaram que a entrada dos efluentes influencia a comunidade bacteriana, aumentando a biomassa e o ganho energético (analisado através da ETSA) na água e no sedimento no início da safra. Entretanto, o acúmulo de carga orgânica no sedimento do final da safra, inibiu a respiração aeróbia e diminuiu a capacidade de auto-depuração ambiental. Os microrganismos isolados do sedimento foram capazes de crescer e utilizar o vinhoto como única fonte de energia nos bioensaios, demonstrando seu possível uso em processos de biorremediação. Observou-se que o número de células por cm3 deve ser no mínimo da ordem de 108 a 109 para uma eficiente remoção de biopolímeros (37%) e percebeu-se que o fosfato é consumido eficientemente (99%) somente quando em concentrações próximas a 3 mg L-1, observando-se uma baixa eficiência de consumo quando em concentrações próximas a 9 mg L-1.. A eficiência de degradação foi alta nos primeiros 6 dias do bioensaio, não sendo observado reduções eficientes nos demais dias de análise.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe pollution in rivers caused by sugar cane agriculture and industry is a result of runoff and point source discharge of sugar cane effluents, mainly vinasse with high organic content, oxygen biological demand and suspended solids. Geochemical tools can be used to characterize the organic matter from effluents, like determining origin and environmental trophic state. Microbiological analyses are also important, as microorganisms degraded organic matter and establish the ecosystem dynamic equilibrium. The aim of this work was to characterize the impact and microbial degradation of vinasse in the Low River Paraíba do Sul. Analyses were performed in water and sediment along the fluvial mixture zone in the beginning (Campaign I -07/2006 e III – 07/2007) and at the end of crop (Campaign III – 10/2006). In laboratory were performed bioassays to estimate the vinasse potential biodegradation. The samples were collected upstream and downstream ranging in 200 m from the effluent discharge source, as well as at the mouth of the river how reference. The sediment samples were fractionated in fine (63 μm). In water, high values of temperature and dissolved oxygen with low values of pH were indicators of vinasse discharge and high concentration of potassium was fundamental to identify the presence of vinasse in the effluent. In sediments, differences were found between organic and inorganic phosphorus concentration, and the high values of organic carbon, C:N ratio and potassium were efficient descriptors of effluent and sugar cane agriculture. Similar concentrations of organic and inorganic phosphorus, and the C:N ratios around 12 demonstrated that the mouth of river was influenced by agriculture, suggested that the sedimentary organic matter originates from phytoplankton and also vacular plants. The fine fraction was significant correlated with the most part of parameters and was useful in the impact evaluation, as the main component of vinasse, the element potassium, was concentrated in grains smaller than 63 μm. The microbiological analyses revealed that the effluent influence in the bacterial community enhancing biomass, energetic gain (analyzed by ETSA) in both water and sediment at beginning of crop. However the organic fraction accumulated in the sediment inhibited aerobic respiration and reduced the capacity of environmental auto-depuration at the end of harvest period. Microorganisms isolated from local sediment were capable to grow and to use vinasse as a single source of energy during bioassays, demonstrating possible uses in bioremediation. It was observed that the number of cells/cm-3 has be in the minimum of the order 108 a 109 to an efficient remove of biopolymers (37%) and realized the fosfate is consumed efficiently (99%) only when in concentrations near of 3 mg L-1 , observing low efficient of consume when concentrations are nearly of 9 mg L-1 . The efficiency of degradation was high in the first 6 days of bioassay, not being observed efficient reductions in the others days of analyses.103 f

Composição e distribuição espacial da matéria orgânica sedimentar nos estuários do Rio Paraíba do Sul, Rio das Ostras e Rio São João, RJ

O transporte fluvial da MO em direção ao mar consiste em uma ligação importante entre ciclos globais de elementos bioativos.O objetivo principal deste trabalho é compreender a dinâmica espacial da matéria orgânica (MO) em estuários de meso escala - rio Paraíba do Sul (RPS) e pequena escala - rio São João (RSJ) e das Ostras (RDO), através da identificação das fontes, transporte e processos biogeoquímicos que ocorrem na interface continente-mar. A composição das fontes de MO terrígena foi semelhante ao relatado na literatura, demonstrando que não existe grande variação entre vegetações de diferentes locais. A hidrogeoquímica confirmou o RPS como ambiente exportador, apresentando no estuário externo valores de 11,5 de salinidade. O material biogênico >20μm possuiu predomínio de plâncton (d13C -21‰ e d15N 12‰) e MO terrestre mais processada (d13C -27, d15N 10), enquanto o >64μm apresentou predomínio de MO terrestre mais recente (d13C -27, d15N 6). A análise sedimentar do RPS evidenciou grande depósito de MO terrígena no estuário externo com contribuição planctônica e atividade bacteriana, ao mesmo tempo em que indicou a presença de MO de solos e plantas C3 em toda a sua extensão evidenciado pela razão C/N (média 16), grandes proporções de esteróis tipicamente encontrados em vegetais superiores ( -sitosterol, -sitostanol, estigmasterol e campesterol) e n-alcanos ímpares (C29, C31). A composição biopolimérica e concentrações/razões de coprostanol evidenciaram estações eutrofizadas e contaminadas por esgoto em quase todas as porções de seu estuário. Altas concentrações de hidrocarbonetos alifáticos totais (HTA) foram encontradas no RPS, (6,46 a 392,39μg.g-1), caracterizando origem biogênica por apresentarem grande correlação com o carbono orgânico (CO) e baixos valores de compostos não resolvidos (UCM). A análise sedimentar dos estuários de pequena escala (RSJ e RDO) demonstraram que a acumulação de CO é maior quanto menor o tamanho da bacia de drenagem e a vazão do rio, sendo as concentrações de CO do RDO (3,19%) >RSJ(1,7%) >RPS(1,4%). Semelhante ao que ocorreu no RPS, no RSJ e RDO a MO foi composta principalmente por solos e plantas C3 respectivamente, apresentando contribuição planctônica apenas na porção do estuário mais próxima ao mar. Entretanto, o maior acúmulo de MO, estações eutrofizadas e atividade bacteriana nos estuários de pequena escala esteve presente na porção fluvial e não no estuário externo como ocorreu com o RPS. No rio das Ostras todas as porções apresentaram contaminação de esgoto e apenas uma estação foi indicada com contaminação por derivados de petróleo, enquanto no rio São João apenas a porção fluvial esteve contaminada por esgoto.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFluvial transport of OM to the sea consists of an important link between global cycles of bioactive elements. The main goal of this work is to understand the spatial dynamics of organic matter (OM) in estuaries of mesoscale - Paraíba do Sul River (RPS) and small scale – São João River (RSJ) and Das Ostras River (RDO), through identification of sources, transport and biogeochemical processes that occur in organic materials located at the interface continent seas. The source`s composition of terrigenous OM was similar to reported in the literature, demonstrating that there is great variation between different local vegetation. The hydrogeochemical confirmed the RPS as exporter environment, featuring on outer estuary salinity values of 11.5. The material biogenic> 20μm presents predominance of plankton (13C -21‰ e 15N 12‰) and terrestrial OM more processed (13C -27‰ e 15N 10‰), while the> 64μm showed a predominance of recent terrestrial OM (13C -27, 15N 6). The analysis revealed a large sedimentary deposit of terrigenous OM in the external estuary with contribution planktonic and bacterial activity, at the same time, indicated the presence of OM soil and C3 plants in all their extension evidenced by the C/N ratio (average 16), major sterol typically found in higher plants ( -sitosterol, -sitostanol, stigmasterol and campesterol) and n-alkanes odd long chain (C29, C31). The biopolymer composition and concentrations/ratiosof coprostanol showed eutrophic stations and sewage contaminated in almost all portions of estuary. High concentrations of total aliphatic hydrocarbons (HTA) were found in the RPS, ranging from 6.46 to 392.39 μg.g-1, this values have high correlation with organic carbon (OC) and low values of compounds unresolved (UCM), suggesting biogenic origin. Only the sediment of a pier has been indicated oil contamination, due to the large concentration of HTA not correlated with OC. Analysis of the estuarine sediment smallscale (RSJ and RDO) demonstrated that the accumulation of OC is greater as smaller the size of the drainage basin and river flow, and OC concentrations of RDO (3.19%)> RSJ ( 1.7%)> RPS (1.4%). Similarlyhowoccurred in the RPS, RSJ and RDO, the OM was mainly composed of soil and plants C3 respectively, with planktonic contribution only in the portion nearest the estuary to the sea. However, the largest accumulation of organic matter, and bacterial activity stations eutrophic estuaries in small scale was present in the fluvial portion of estuary and not external as occurred with the RPS. At the das Ostras River all portions were contaminated by sewage and only one station was nominated with contamination by petroleum products, while in the São João River just the fluvial portion was contaminated by sewage

Impacto e degradação microbiana de efluentes da indústria sucro - Alcooleira no baixo Rio Paraíba do Sul, RJ

The pollution in rivers caused by sugar cane agriculture and industry is a result of runoff and point source discharge of sugar cane effluents, mainly vinasse with high organic content, oxygen biological demand and suspended solids. Geochemical tools can be used to characterize the organic matter from effluents, like determining origin and environmental trophic state. Microbiological analyses are also important, as microorganisms degraded organic matter and establish the ecosystem dynamic equilibrium. The aim of this work was to characterize the impact and microbial degradation of vinasse in the Low River Paraíba do Sul. Analyses were performed in water and sediment along the fluvial mixture zone in the beginning (Campaign I -07/2006 e III 07/2007) and at the end of crop (Campaign III 10/2006). In laboratory were performed bioassays to estimate the vinasse potential biodegradation. The samples were collected upstream and downstream ranging in 200 m from the effluent discharge source, as well as at the mouth of the river how reference. The sediment samples were fractionated in fine (63 µm). In water, high values of temperature and dissolved oxygen with low values of pH were indicators of vinasse discharge and high concentration of potassium was fundamental to identify the presence of vinasse in the effluent. In sediments, differences were found between organic and inorganic phosphorus concentration, and the high values of organic carbon, C:N ratio and potassium were efficient descriptors of effluent and sugar cane agriculture. Similar concentrations of organic and inorganic phosphorus, and the C:N ratios around 12 demonstrated that the mouth of river was influenced by agriculture, suggested that the sedimentary organic matter originates from phytoplankton and also vacular plants. The fine fraction was significant correlated with the most part of parameters and was useful in the impact evaluation, as the main component of vinasse, the element potassium, was concentrated in grains smaller than 63 µm. The microbiological analyses revealed that the effluent influence in the bacterial community enhancing biomass, energetic gain (analyzed by ETSA) in both water and sediment at beginning of crop. However the organic fraction accumulated in the sediment inhibited aerobic respiration and reduced the capacity of environmental auto-depuration at the end of harvest period. Microorganisms isolated from local sediment were capable to grow and to use vinasse as a single source of energy during bioassays, demonstrating possible uses in bioremediation. It was observed that the number of cells/cm-3 has be in the minimum of the order 108 a 109 to an efficient remove of biopolymers (37%) and realized the fosfate is consumed efficiently (99%) only when in concentrations near of 3 mg L-1 , observing low efficient of consume when concentrations are nearly of 9 mg L-1 . The efficiency of degradation was high in the first 6 days of bioassay, not being observed efficient reductions in the others days of analyses.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorA poluição gerada pela agroindústria sucro-alcooleira em rios são decorrentes da drenagem da bacia hidrográfica e de lançamentos pontuais de efluentes do processamento da cana, como o vinhoto. Este efluente consiste em um líquido com alta carga orgânica, demanda de oxigênio e sólidos em suspensão. Para caracterizar a matéria orgânica proveniente do impacto da agroindústria da cana, ferramentas geoquímicas podem ser utilizadas, determinando sua origem e o estado trófico ambiental. Análises microbiológicas também são importantes na medida em que microrganismos degradam a matéria orgânica, estabelecendo o equilíbrio dinâmico do ecossistema. Este trabalho apresentou como objetivo a caracterização do impacto ambiental e degradação microbiana do vinhoto no Baixo Rio Paraíba do Sul. As análises foram realizadas na água e no sedimento ao longo da zona de mistura fluvial no início (Campanhas I 07/2006 e III 07/2007) e final da safra (Campanha II 10/2006). No laboratório, foram realizados bioensaios para se estimar o potencial de biodegradação do vinhoto. As estações se localizaram a montante e a jusante do lançamento do efluente em até cerca de 200 metros de distância, também sendo realizadas coletas na foz do rio como referência. Os sedimentos foram fracionados em finos (63 µm). Na água, valores elevados de temperatura e oxigênio dissolvido juntamente com baixos valores de pH foram bons indicadores da presença de vinhoto e a alta concentração de potássio foi essencial para a identificação de seu lançamento no efluente industrial. No sedimento, as diferenças encontradas entre as concentrações de fósforo orgânico e inorgânico, e as altas concentrações de carbono orgânico, razão C:N e potássio foram eficientes na caracterização do impacto do efluente e da agricultura. Concentrações semelhantes de fósforo orgânico e inorgânico, juntamente com razões C:N em torno de 12 demonstraram que a foz do rio é influenciada pela agricultura de cana, sugerindo que a matéria orgânica sedimentada é tanto de origem fitoplanctônica como de vegetais superiores. A fração fina correlacionou-se significativamente com a maior parte dos parâmetros e se mostrou útil na avaliação do impacto, pois o principal componente do vinhoto, o potássio, se concentrou preferencialmente nos grãos menores que 63 µm. As análises microbiológicas revelaram que a entrada dos efluentes influencia a comunidade bacteriana, aumentando a biomassa e o ganho energético (analisado através da ETSA) na água e no sedimento no início da safra. Entretanto, o acúmulo de carga orgânica no sedimento do final da safra, inibiu a respiração aeróbia e diminuiu a capacidade de auto-depuração ambiental. Os microrganismos isolados do sedimento foram capazes de crescer e utilizar o vinhoto como única fonte de energia nos bioensaios, demonstrando seu possível uso em processos de biorremediação. Observou-se que o número de células por cm3 deve ser no mínimo da ordem de 108 a 109 para uma eficiente remoção de biopolímeros (37%) e percebeu-se que o fosfato é consumido eficientemente (99%) somente quando em concentrações próximas a 3 mg L-1, observando-se uma baixa eficiência de consumo quando em concentrações próximas a 9 mg L-1.. A eficiência de degradação foi alta nos primeiros 6 dias do bioensaio, não sendo observado reduções eficientes nos demais dias de análise

Bioavailability of Organic Matter in the Superficial Sediment of Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil

Thirty superficial sediment samples were collected in Guanabara Bay in order to identify new trophic state and environmental quality descriptors for coastal systems. A biochemical approach was used for analyzing the quality and quantity of sedimentary organic matter and metabolic bacterial activity. The samples were analyzed for particle size; organic matter, protein, carbohydrate, lipid, biopolymeric carbon, and bioavailable carbon levels; and bacterial metabolic activity. The results show a homogeneous spatial distribution for the anaerobic bacteria web and for biopolymers (carbohydrates>lipids>protein). The NE area of the bay displayed sediment lipid levels above 1 mg/g, indicative of organic sewage input. Spatial distribution of the superficial sediments in relation to other variables was not significant (p>0.05). Biopolymers and labile organic matter showed a significant correlation with the average particle size of 80% of the fine particles. Despite the availability of labile organic matter, under the form of biopolymeric carbon, only 50% of the carbon was available to the trophic web. The bacterial consortia formed by sulfate reducing and denitrifying bacteria sustain the benthic trophic food web in Guanabara Bay