Qualidade de habitat e métricas de macroinvertebrados bentônicos associadas a diferentes tipos de uso do solo

Os ecossistemas aquáticos estão sob fortes modificações antrópicas. Assim, comunidades biológicas dependentes desses ambientes também são alteradas. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do desenvolvimento urbano em um ecossistema impactado. Foram selecionadas 15 seções de amostragem ao longo do Ribeirão Vermelho e em cada uma foi amostrada a comunidade de macroinvertebrados bentônicos e avaliada a diversidade de habitat e qualidade da água. Observou-se um gradiente de impacto ao longo do ribeirão, com alguns pontos de referência classificados como naturais e outros como impactados. Houve diferença significativa em todos os indicadores biológicos utilizados. O número total de táxons, riqueza de Diptera, Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera, e os índices de diversidade, de qualidade da água e porcentagem de herbívoros, trituradores e predadores foram significativamente maiores nos pontos classificados como naturais e impactados. As abundâncias relativas de coletores, filtradores, quironomídeos e parasitas foram significativamente menores em sítios classificados como naturais em relação aos impactados. ­Observou-se que as métricas das comunidades bentônicas de macroinvertebrados e o Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitat foram influenciados pela degradação ambiental, sendo estas ferramentas úteis para ações de planejamento e desenvolvimento para a preservação de bacias hidrográficas e a priorização de sistemas de transmissão de alto valor para proteção e reabilitação de ecossistemas aquáticos.Aquatic ecosystems are under severe anthropogenic modifications. Thus, the dependent biological communities in these environments are also changed. The objective of this study was to investigate the effects of urban development in a highly impacted ecosystem. We selected 15 sampling points along the stream Ribeirão Vermelho, in which were sampled benthic macroinvertebrates and assessed the water and habitat diversity. It was found an impact gradient, with some the reference points classified as natural and others as impacted. There was a significant difference in all biological indicators used. The total number of taxa, the wealth of Diptera, the taxa Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera, and the diversity indices, the Water Quality Indices, and the percentage of herbivores crushers and predators were significantly higher in points classified as natural and changed. The relative abundances of collectors, filter feeding, chironomids and parasites were significantly lower in sites classified as natural in relation to impacted ones. The metrics of the macroinvertebrate community benthic and Habitat Diversity Protocol were influenced by environmental degradation, being a useful tool for planning and development actions for the preservation of watersheds and the prioritization of high-value transmission systems for protection and rehabilitation of aquatic ecosystem

Analysis of a probabilistic approach for modelling and assessment of the water quality of rivers

Monitoring the ecological status of water bodies is crucial to guarantee human health and economic development. However, monitoring is often deficient in developing regions due to high installation and maintenance costs, thus it is frequently supported by water quality models, whose results are themselves affected by the lack of detailed input data. A possible solution is to use probabilistic models that consider the inherent uncertainty of the different inputs. In this research, we extended a simple water quality model (QUAL-UFMG, based on Qual2E) through Monte Carlo simulations to generate probabilistic results and applied it to a representative case study in Brazil. Results showed that, depending on the distribution of probabilities and variability of parameters adopted, the outcome of a non-deterministic modelling approach may differ significantly from a deterministic one regarding compliance with water quality standards. Moreover, the probabilistic strategy is more scientifically transparent and robust, as it explicitly communicates the uncertainty in both the measured data and modelling results. We conclude that a probabilistic approach is particularly useful in regions with a low data availability such as developing countries, as uncertainties are high due to insufficient monitoring, and the risk to human health is elevated due to a low prevalence of sanitation

PLANEJAMENTO E GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS: DIFICULDADES CONCEITUAIS E DE COMPILAÇÃO DE DADOS

http://dx.doi.org/10.5902/22361308 14701http://dx.doi.org/10.5902/2236130814701As ferramentas de auxílio ao planejamento e gestão de recursos hídricos em escala de bacia hidrográfica sofreram um imenso avanço na capacidade de tomada de decisões nas últimas décadas. A interdisciplinaridade para a utilização dessas ferramentas exige conhecimentos conceituais diversos, cujos manuais técnicos são direcionados aos profissionais diretamente envolvidos. Os usuários iniciantes apresentam déficits de conhecimento nas diversas áreas, tais como hidrologia fluvial e geoprocessamento, que é a base de discussão deste artigo. Também foram apresentadas técnicas para compilação e tratamento dos dados de precipitação e quantidade da água superficial, tão importante como dados de entrada nas modelagens matemáticas de planejamento e gestão de recursos hídricos. Em qualquer estudo de intervenção hídrica em escala de bacia hidrográfica, o usuário deve munir-se de informações históricas que possibilite entender o balanço hídrico e a caracterização da qualidade da água na região de interesse e, a partir daí, definir prognósticos para o uso sustentável dos recursos hídricos. Paralelamente, enfatiza-se que o uso integral das potencialidades de uma ferramenta computacional somente é possível com o entendimento do manual técnico.

Influência do coeficiente de difusão na qualidade da água em trecho de vazão reduzida

In some hydroelectric plants, downstream of the dams, there is the formation of reduced instream flow. Normally, dams structures with sills are added to increase the width of the channel and, consequently, reduce environmental impacts. This hydraulic configuration increases the liquid depth and reduces the average velocity, which causes more importance of the diffusive term in the behavior of the water quality parameters along the reduce instream flow. The focus of the study is the Capim Branco I Hydroelectric Power Plant, located in the lower course of the Araguari River, Triângulo Mineiro, which has 9 km of length and five small structures with sills. The simulations of OD, DBO, organic nitrogen, ammonia, nitrate and phosphorus parameters were performed in the AQUATOOL tool, from October 2009 to September 2010. The simulations for the diffusion coefficients E equal to 5, 10, 15 and 20 m2/s were compared with simulations of E equal to zero. The reduced value of E results greater influence on the behavior of water quality parameters. The pollutant load of the Marimbondo stream increased considerably the variation of BOD, phosphorus and organic nitrogen (dry and rainy period, respectively, 2% and 4% for BOD, 6% and 7% for phosphorus and 5% and 6 % for organic nitrogen). The DO variation was reduced in the dry and rainy season, remaining less than 1% in the majority of reduce instream flow. The nitrification process resulted in high ammonia variations, with a peak of 10% in the dry period and 14% in the rainy season, and a high nitrate variation, with a peak of 16% in the dry period and 18% in the rainy season. Towards the impact of E coefficient on the behavior of the parameters, it is suggested that this coefficient is previously obtained in the field by experimental methods with tracers.Em algumas instalações hidrelétricas existe a formação de trecho de vazão reduzida a jusante do barramento. Normalmente são introduzidas estruturas de barramento com soleiras para aumentar a largura do canal e, consequentemente, diminuir os impactos ambientais. Esta configuração hidráulica aumenta a profundidade líquida e reduz a velocidade média do escoamento, o que faz com que o termo difusivo ganhe importância no comportamento dos parâmetros de qualidade da água ao longo do trecho de vazão reduzida. O foco do estudo é o trecho de vazão reduzida da Central Hidrelétrica Capim Branco I, localizado no baixo curso do rio Araguari, Triângulo Mineiro e que possui a extensão de 9 km e cinco pequenos barramentos. As simulações dos parâmetros OD, DBO, nitrogênio orgânico, amônia, nitrato e fósforo total foram realizadas na ferramenta AQUATOOL, no período de outubro de 2009 até setembro de 2010. As simulações para os coeficientes de difusão E iguais a 5, 10, 15 e 20 m2/s foram comparadas com os simulados para E igual a zero. O valor reduzido de E traz maior influência sobre o comportamento dos parâmetros de qualidade da água. O incremento de carga poluidora do córrego Marimbondo aumentou consideravelmente a variação de DBO, fósforo total e nitrogênio orgânico (para o período seco e chuvoso, respectivamente, 2% e 4% para a DBO, 6% e 7% para o fósforo total e 5% e 6% para o nitrogênio orgânico). A variação de OD foi reduzida no período seco e chuvoso, mantendo-se inferior a 1% na maioria do trecho de vazão reduzida. O processo de nitrificação ocasionou elevadas variações de amônia, com pico de 10% no período seco e de 14% no chuvoso, além de elevada variação de nitrato, com pico de 16% no período seco e 18% no chuvoso. Diante do impacto de E no comportamento dos parâmetros, sugere-se que este coeficiente seja previamente obtido em campo por meio de métodos experimentais com traçadores

Percepções e avaliações do consumo de água em escolas públicas da mesorregião geográfica Triângulo Mineiro/Alto Paranaíba (MG)

To promote environmental sustainability it is urgent, in all segments of society, the review of how water consumption is done and, especially, the adoption of practices and technologies to make better use of this resource and decreasing waste. In public school units is frequent the inappropriate use and also loss of water by conservation conditions of hydro-sanitary systems. The paper presented here is conducted to question about how water consumption is conducted in public schools in the region of Triangulo Mineiro. The aspects studied were separated by sector (bathroom, kitchen, indoor and outdoor area), which included the identification of water consumption, the practical procedures for cleaning and maintenance and the habits of users. Understanding the main aspects related is taken as main reference to proposition of guidelines in environmental education projects for the water rational use.Para a promoção da sustentabilidade ambiental faz-se urgente, em todos os segmentos da sociedade, a revisão de como o consumo de água é realizado e, sobretudo, a adoção de práticas e tecnologias que possibilitem melhor aproveitamento deste recurso e a diminuição do desperdício. Em unidades escolares públicas é frequente o uso inadequado da água e também perdas pelas condições de conservação dos sistemas hidrossanitários. Este artigo tem como cerne o questionamento sobre como o consumo de água é realizado em escolas públicas na mesorregião geográfica do Triângulo Mineiro. Os aspectos estudados foram separados por setor (banheiro, cozinha, área interna e externa), que incluíram a identificação do consumo de água, os procedimentos práticos na limpeza e manutenção e os hábitos dos usuários. A compreensão dos principais aspectos, relacionados a este assunto, é tomada como a referência principal para a proposição de diretrizes em projetos de educação ambiental voltados para o uso racional da água.

INTERFERÊNCIA DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO NA QUALIDADE DA ÁGUA EM BACIA HIDROGRÁFICA COM DISPONIBILIDADE HÍDRICA CRÍTICA

A vazão máxima superficial outorgada na bacia hidrográfica do Ribeirão do Salitre, Triângulo Mineiro, ultrapassa o máximo permitido pela legislação vigente e aloca, na cabeceira do principal tributário, a cava de uma mina de fosfato. Procedeu-se, no período seco e chuvoso, a calibração do modelo matemático de autodepuração utilizando a ferramenta QUALI-TOOL. Na sequência avaliou-se a interferência do uso e ocupação do solo na qualidade da água em diferentes cenários utilizando o modelo MQUAL para estimar as cargas poluentes. Os cenários avaliaram o avanço das atividades de mineração, agricultura e pecuária sobre o solo natural. Baseado na Resolução CONAMA 357:2005, para rio de classe 2, a concentração de nitrato ficou abaixo do máximo permitido em todos os cenários, ou seja, 10 mg/L. O nitrogênio amoniacal apresentou concentração elevada apenas no cenário em que considerou 80% de área total ocupada pela agricultura, com valores superiores a 3,7 mg/L. Em todos os cenários, os parâmetros DBO, fósforo total e Escherichia Coli mantiveram-se acima do máximo permitido pela resolução que são 5,0 mg/L, 0,05 mg/L, 1000 NMP/100mL, respectivamente. O estudo retrata a importância do planejamento e gestão de recursos hídricos na preservação da qualidade da água superficial

Viabilidade técnica de implantação de sistema de aproveitamento de água pluvial para fins não potáveis em universidade

Este artigo tem como objetivo analisar a viabilidade técnica de implantação de sistema de aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis em uma edificação com salas de aula e anfiteatros na Universidade Federal de Uberlândia, no município de Uberlândia. Dois tipos de análise foram realizadas: sob o ponto de vista quantitativo, verificando se a quantidade de água pluvial coletada supre satisfatoriamente a demanda por água não potável; e sob o ponto de vista qualitativo, verificando se, após o descarte dos primeiros milímetros de precipitação, a água pluvial coletada possui qualidade suficiente para atender a essa demanda. Os resultados indicam que a implantação desse sistema é viável do ponto de vista quantitativo, pois, durante a simulação pelo Método Netuno, obtiveram-se volumes do reservatório de acumulação com intervalo de 7,9 m3 a 18,2 m3 para um potencial de economia de água potável entre 18,2% e 53,2%. Além disso, os resultados qualitativos indicam que a implantação desse sistema é viável, pois, descartando-se os primeiros 2,5 mm de precipitação após o período de estiagem e implantando-se um sistema de retenção de sólidos suspensos mais eficiente, todos os parâmetros analisados durante a pesquisa atendem às normas NBR 15527 (ABNT, 2007), NBR 13969 (ABNT, 1997) e Manual de Conservação e Reuso da Água (AGÊNCIA..., 2005)

Hidrodynamics basis to gases transfer process in columns with diffusers

Neste trabalho apresenta-se o estudo da transferência de massa (oxigênio) de bolhas de ar para a água, geradas por um difusor de ar, confeccionado com plástico microporoso e de fabricação nacional, em uma coluna de aeração. O processo de aeração conduziu à determinação do coeficiente volumétrico de transferência de massa, coeficiente volumétrico de transferência de massa global, e foi executado na coluna mencionada, construída em material transparente. Utilizou-se água de fonte, existente no abastecimento do Laboratório de Hidráulica Ambiental (SHS/CRHEA). Variou-se a vazão do ar no processo de aeração de 400 l/h a 2.000 l/h e o nível de água dentro da coluna de 0,50 m a 1,80 m. Optou-se pelo método químico para deaerar a água, utilizando sulfito de sódio anidro antes do início de cada ensaio. O aparelho WTW-323, um medidor de oxigênio do tipo membrana permeável, foi usado para determinar a evolução da concentração de oxigênio dissolvido na água durante todo o processo de aeração. Características hidrodinâmicas foram quantificadas, como os campos de velocidade ascensional das bolhas de ar, o diâmetro equivalente das bolhas e sua freqüência de ocorrência. Para essas quantificações utilizou-se equipamento Laser para velocimetria não-intrusiva. As características mencionadas são fundamentais para verificar as previsões para o coeficiente de transferência de massa encontradas na literatura. A coluna usada tem seção transversal quadrada de 0,19 m x 0,19 m, constante em toda sua extensão, e altura de 2,00 m. Através da determinação da eficiência de transferência de massa de oxigênio na água, variando a vazão de aeração e o nível de água na coluna, concluiu-se que a vazão entre 600 l/h e 800 l/h e nível de água de 1.80 m é que apresentou maior eficiência de transferência de massa.The present work is a study of the oxygen mass transfer from air bubbles into water, generated by a diffuser of air, in a column of aeration. This diffuser was made of microporous plastic and produced in Brazil. The process of aeration in the column built with transparent material determined the volumetric coeficient of the mass transfer Kla. Water from the well located in the Environmental Hydraulic Laboratory (SHS/CRHEA) was used. The air flow in the process of aeration was changed from 400 l/h to 2000 l/h and the level of water, from 0,50 m to 1,80 m. The chemical method was chosen to deoxygenate water and sulfite of anhydrous sodium was used before starting each experiment. The equipment WTW-323, an oxygen gauge with permeable membrane, was used to determine the development of the oxygen concentration dissolved in water during the process of aeration. Several hydrodinamic characteristics were measured, such as the velocity range of the air bubbles, their diameter and their frequency, by using a laser equipment for non-intrusive velocimetry. These characteristics are fundamental to check the mass transfer coeficient that are in literature. The column used for the experiment had a square cross section of 0,19 m x 0,19 m in alI extension and height of 2 meters. After determination of the efficiency of the mass transfer of oxygen into water, changing the air flow rate and the level of water in the column, it was concluded that the air flow between 600 l/h and 800 l/h and the level of water of 1,80 m were the most efficient