Identificação molecular de Escherichia coli diarreiogênica na Bacia Hidrográfica do Rio Xopotó na região do Alto Rio Doce

Esta pesquisa científica teve como principal objetivo identificar patótipos de Escherichia coli diarreiogênica nas águas superficiais da Bacia Hidrográfica do Rio Xopotó, na região do Alto Rio Doce, Minas Gerais. Os estudos referentes às estirpes diarreiogênicas de E. coli no meio ambiente no Brasil são escassos. A bacia hidrográfica escolhida para o estudo sofre intensa degradação ambiental devido ao lançamento de esgoto in natura em seus corpos d’água e às atividades antrópicas, como a agropecuária. As coletas de água nos 13 pontos amostrais foram realizadas em duas épocas do ano de 2015 (abril e julho). Para identificação dos genes de E. coli diarreiogênica, utilizou-se o método de reação em cadeia da polimerase (PCR). A bacia hidrográfica apresentou contaminação diarreiogênica de patótipos E. coli produtora de toxina Shiga (STEC), E. coli enteropatogênica (EPEC) e E. coli enterotoxigênica (ETEC), tal ocorrência foi constante em ambas as campanhas. Os genes de virulência observados foram: na STEC, toxina Shiga (Stx1), responsável por causar doenças renais graves, como a síndrome hemolítico-urêmica (SHU); já a EPEC apresentou somente o gene virulento eae, característico do subgrupo atípico (aEPEC); a ETEC apresentou toxinas termolábeis (LT). A presença desses patótipos representa potencial risco de doenças diarreiogênicas na população que utiliza os recursos hídricos, particularmente idosos e crianças, e evidencia o comprometimento da qualidade microbiológica dos cursos d’água constituintes da Bacia Hidrográfica do Rio Xopotó, decorrente principalmente da ausência de estações de tratamento de esgoto (ETEs).The main purpose of this scientific research was to identify pathotypes of diarrheogenic Escherichia coli in the watershed of Xopotó River, in Alto do Rio Doce, Minas Gerais region, Brazil. The studies referring to the stirps diarrheagenics of E. coli in the environment in Brazil are scarce. The watershed chosen for the study suffers intense environmental degradation due the release of raw sewage into their water bodies and human activities, such as agriculture. The water collecting at 13 sampling points were held in two periods of the year 2015 (April and July). For the identification of the genes of diarrheagenic E. coli, the method of reaction polymerase chain (PCR) was used. The watershed presented pathogenic contamination of pathotypes Shiga toxin-producing E. coli (STEC), enteropathogenic E. coli (EPEC), and enterotoxigenic E. coli (ETEC) such a constant occurrence in both campaigns. The virulence genes observed were: STEC, Shiga toxin (Stx1), responsible for causing severe kidney disease as hemolytic-uremic syndrome (HUS). Besides that, EPEC presented only the virulent gene eae, characteristic of the atypical subgroup (aEPEC), as well as thermolabile toxins (LT). The presence of these pathotypes represents potential risk of diarrheagenic diseases in the population that uses the water resources, particularly the elderly and children, and demonstrates the commitment of the microbiological quality of constituents watercourses of the watershed of Xopotó River, mainly because the lack of sewage treatment facilities

Condominial sewerage and treatment in septic tank followed by constructed wetlands. Case study: city of Nova Redenção - BA

Este trabalho foi desenvolvido no município de Nova Redenção, localizado na região da Chapada Diamantina no estado da Bahia, nordeste brasileiro. Nesse município é grave o quadro de saneamento ambiental, assim como em outros do interior do Brasil. A falta de recursos financeiros e humanos é fator que dificulta a resolução desse problema. Acredita-se que estudos e aprimoramentos de tecnologias simplificadas de coleta e tratamento de esgoto doméstico que superem essas dificuldades estão em consonância com as peculiaridades dessas localidades e são, atualmente, tópicos importantes para pesquisa. Esta proposta teve como objetivo a concepção, instalação e avaliação de um sistema condominial de coleta de esgoto (SCE) em porção da zona urbana do município, onde moram, aproximadamente, 250 habitantes. Também se estudou a concepção, instalação e partida do sistema tratamento do esgoto - decanto-digestor seguido de alagados construídos de fluxo sub-superficial. Avaliou-se a aceitação do SCE pela comunidade e seu funcionamento. Caracterizaram-se os afluentes e efluentes das unidades do sistema de tratamento em termos de remoção da matéria orgânica (MO), sólidos (SST), nutrientes (N e P) e Escherichia coli. Realizou-se estudo da hidrodinâmica das unidades do sistema, com uso de traçador. Efetuou-se o balanço hídrico nos alagados. A rede condominial instalada mostrou-se, como em experiências de outros autores, satisfatória e adequada em sua aplicação em comunidades com características semelhantes à desse estudo. O aspecto da tecnologia do SCE mais estranhado pela comunidade foi o diâmetro utilizado para o esgotamento, devido, principalmente, ao receio que a tubulação entupisse. Não se registrou nenhuma queixa entre vizinhos quanto ao fato da rede passar dentro dos lotes. O sistema de tratamento estudado mostrou, depois de onze semanas de monitoramento, 85% de remoção de DQO e 86% de \'DBO IND.5\'; 90% de remoção de SST; a remoção de nitrogênio amoniacal, fósfoto total e solúvel foram de: 25%, 36% e 40%, respectivamente. A remoção de E. coli foi de 2,1 unidades logarítmicas. A areia utilizada, de granulometria muito fina, afetou sobremaneira a hidrodinâmica dos alagados construídos, fazendo com que houvesse uma lâmina sobre o material suporte. Isso diminuiu o tempo de detenção hidráulica dos alagados e pode ter ocasionado em menor eficiência do sistema.This work was developed in the city of Nova Redenção, located in the region of the Chapada Diamantina in the state of Bahia, northeastern Brazil. In this city there are serious problems of environmental sanitation as well as in other within the country. Lack of financial and human resources is a factor that complicates the resolution of this problem. It is believed that studies and improvements in technologies for simplified collection and treatment of domestic sewage are in line with the peculiarities of these locations and are, today, important topics for research. This proposal was aimed at the design, installation and evaluation of a \'condominial\' sewerage (CS) in the village portion of the township, where live approximately 250 people. The objective of the study was also the design, installation and start of the sewage treatment system - septic tank followed by sub-superficial flow constructed wetlands. The acceptance of the CS by the community and its operation were evaluated. The treatment system was characterized in terms of removal of organic matter (OM), solids (TSS), nutrients (N and P) and Escherichia coli. The hydrodynamics of the system units was studied, using tracer. The water balance of constructed wetlands has been done. The \'condominial\' sewerage demonstrated, as well as in other experiences, good and proper application in communities with similar characteristics to this study. The community did not accept only the small diameter used, due mainly to their fear of clogging. Complaints from neighbors about the tubes passing through backyards were not registered. The treatment system study showed, after eleven weeks of monitoring, 85% of removal of COD and 86% of BOD5, 90% of removal of TSS, the removal of ammonia nitrogen, total and soluble fósfoto were: 25%, 36% and 40% respectively. The removal of E. coli was 2.1 logarithmic units. The sand used, of a very fine particle size, has particularly affected the hydrodynamics of the constructed wetlands, creating a sheet of water on the support material. It reduced the hydraulic detention time of the flooded water, which may be the cause of low efficiency

Evaluation of the performance of high rate algal ponds treating pre-disinfected wastewater under different levels of solar radiation

Esta pesquisa foi sobre o tema de lagoa de alta taxa (LAT), um sistema simplificado de tratamento de água residuária e de produção de biomassa algal. Tal biomassa pode ser utilizada para diferentes fins, dentre eles a geração de bioenergia. A avaliação do sistema focou os efeitos da radiação solar e a alteração da carga de bactérias heterotróficas afluente à LAT. Entende-se que a radiação solar é a fonte primária de energia nesse sistema. Diferentemente de outras lagoas de estabilização, na LAT, que possui menor profundidade e movimentação da massa líquida, a intensidade com que a radiação afeta seu funcionamento é amplificada. Utilizaram-se telas de sombreamento para obter diferentes níveis de radiação solar nas LATs. Foi avaliada a possibilidade de se incluir um processo de pré-desinfecção ultravioleta (UV) à LAT, para que a carga de bactérias afluente fosse menor, mitigando a competição desses microrganismos com as microalgas e permitindo maior produtividade fotossintética. A LAT também foi avaliada como sistema de pós-tratamento de efluente de reator Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB), desenvolvimento, o uma qual vez é amplamente que se trata aplicado de uma em países opção barata em e operacionalmente simples. O experimento, composto de 12 LAT em escala piloto, ligadas em paralelo, foi monitorado por dez meses. O sombreamento das LATs permitiu verificar que sob níveis de radiação fotossinteticamete ativa intermediários houve maior produção de OD e maior variação diurna de pH. Todavia isso não refletiu diretamente no aumento da produtividade em termos de sólidos voláteis. As LATs sob o máximo sombreamento utilizado (78%) não apresentaram severa limitação para remoção de matéria orgânica, nutrientes e Escherichia coli. As LATs que receberam efluentes que passaram por processo de desinfecção UV apresentaram maior produção de OD e maior variação do pH durante o dia, indicando que tal combinação promoveu maior atividade fotossintética. Também nessas unidades a porcentagem de clorofila a na biomassa foi maior, o que, possivelmente, demonstrou a existência de maior proporção algas/bactérias. Contudo, a capacidade de remoção de matéria orgânica e nutrientes não foi modificada, mas a remoção de E coli. observada foi menor nas LATs com a pré-desinfecção. A LAT apresentou capacidade satisfatória para pós-tratamento de efluentes de reator UASB. A aplicabilidade dessa combinação deve levar em conta a necessidade do aproveitamento da biomassa produzida na LAT.This study addresses the theme of high rate algal ponds (HRAP), a simplified system for wastewater treatment and algal biomass production. Among other purposes, such biomass can be used for bioenergy generation. The assessment of the system s performance focused on the effects of solar radiation and of different loads of heterotrophic bacteria prior to the HRAP. Solar radiation is known to be the primary source of energy for this system. Differently from other stabilization ponds, the HRAP is shallow and presents movement of the liquid mass, thus the intensity at which radiation affects its performance is amplified. Shading screens were used to provide the different radiation levels. The possibility of an ultraviolet (UV) pre-disinfection system was assessed in order to verify if decreasing of bacteria load prior to the HRAP and minimizing competition between such organisms and the microalgae would allow greater photosynthetic productivity. The HRAP was also assessed as post-treatment of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor, which is widely used in developing countries since it is a cheap and easy operation option. The experiment consisted of 12 pilot scale HRAPs in parallel and was monitored over 10 months. The results showed that under average photosynthetically active radiation levels, there were higher DO production and diurnal pH variation, although there was no productivity increase in terms of volatile solids. The HRAPs under maximum shading (78%) did not present severe limitation regarding removals of organic matter, nutrients and Escherichia coli. The HRAPs which received pre-disinfected effluent presented higher DO production and pH variation during the day, indicating that such combination provided for more photosynthetic activity. Moreover, these units presented higher percentage of chlorophyll a in the biomass, which possibly accounts for the higher proportion of algae/bacteria. However, the capacity of removing organic matter and nutrients remained unaltered, whereas E. coli removal was lower for the HRAPs which received pre-disinfected effluent. The HRAP system presented satisfactory capacity for the post-treatment of UASB reactor effluent. The applicability of such combination must take into account the need of using of the biomass produced in the HRAP.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Impacto ambiental nos sedimentos do tributário do Rio Doce após o rompimento da barragem de Fundão

In 2015, the Gualaxo do Norte River basin suffered from a serious environmental disaster that affected the quality of the river environment due to the disruption of the Fundão dam structures located in Bento Rodrigues Sub-district, Mariana, Minas Gerais/ Brazil. Due to the impacts of the disaster and in view of the economic and social importance of the Gualaxo do Norte river basin, this research assessed the current situation of the river basin through sediment studies with the aim of assessing the environmental impacts caused by tailings tailings. iron ore from the rupture and other sources of pollution in the bottom sediment. To this end, water and sediment samples were collected at 27 stations throughout the Gualaxo do Norte River basin in August 2016 and January 2017, upstream (unaffected by the dam breach) and downstream of the disaster. (affected by dam tailings). The sediment results indicate that in sampling stations not affected by the disaster, metal and semimetal concentrations reflect the geology of the Iron Quadrangle. However, in the area affected by the environmental disaster, there were changes in the chemical and physical properties of the bottom sediment, especially in iron concentrations. This has reflected in contamination and iron enrichment at stations downstream of the environmental disaster.En 2015, lacuencadelrío Gualaxo do Norte sufrióun grave desastre ambiental que afectólacalidaddelmedio ambiente delríodebido a lainterrupción de lasestructuras de la presa Fundão ubicadasenel subdistrito de Bento Rodrigues, Mariana, Minas Gerais / Brasil. Debido a los impactos del desastre y en vista de laimportancia económica y social de lacuencadelrío Gualaxo do Norte, esta investigaciónevaluólasituaciónactual de lacuenca a través de estudios de sedimentos conel objetivo de evaluarlos impactos ambientales causados por losrelaves. mineral de hierro de la ruptura y otrasfuentes de contaminaciónenel sedimento delfondo. Con este fin, se recolectaronmuestras de agua y sedimentos en 27 estaciones a lo largo de lacuencadelrío Gualaxo do Norte en agosto de 2016 y enero de 2017, aguas arriba (no afectadas por la ruptura de la presa) y aguas abajodel desastre. (afectado por relaves de presas). Los resultados de los sedimentos indican que enlas estaciones de muestreo no afectadas por el desastre, lasconcentraciones de metales y semimetalesreflejanlageologíadelCuadrángulo de Hierro. Sin embargo, enel área afectada por el desastre ambiental, hubocambiosenlaspropiedades químicas y físicas del sedimento delfondo, especialmente enlasconcentraciones de hierro. Esto se ha reflejadoenlacontaminación y elenriquecimiento de hierroenlas estaciones aguas abajodel desastre ambiental.Em 2015, a bacia do Rio Gualaxo do Norte sofreu com um grave desastre ambiental que afetou a qualidade do ambiente fluvial devido ao rompimento das estruturas da barragem de Fundão localizada no subdistrito Bento Rodrigues, Mariana, Minas Gerais/Brasil. Devido aos impactos do desastre e tendo em vista a importância econômica e social da bacia hidrográfica do Rio Gualaxo do Norte, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a situação atual da bacia hidrográfica por meio de estudos de sedimentos com o objetivo de avaliar os impactos ambientais causados pelos rejeitos de minério de ferro, oriundos do rompimento e por outras fontes de poluição nos sedimentos de fundo. Para tanto, foram coletadas amostras de água e sedimentos em 27 estações ao longo de toda a bacia do Rio Gualaxo do Norte em agosto de 2016 e janeiro de 2017, no trecho a montante (não afetado pelo rompimento da barragem) e a jusante ao desastre ambiental (afetado pelos rejeitos da barragem). Os resultados dos sedimentos indicam que, nas estações de amostragem não afetadas pelo desastre, as concentrações dos metais e semimetais refletem a geologia do Quadrilátero Ferrífero. No entanto, na área afetada pelo desastre ambiental, houve mudanças nas propriedades químicas e físicas do sedimento de fundo, principalmente nas concentrações de ferro. Isso refletiu na contaminação e no enriquecimento por ferro nas estações a jusante ao desastre ambiental

Impacts of climate change on erosion of a watershed: Simulation of scenarios

Climate change set to occur in the coming years should have severe effects on erosion process, as factors leading to intensification of the peaks of rainfall and increasing temperature on the entire planet. Several studies have been performed to estimate climate change scenarios. This work was implemented in the Sao Bartolomeu's watershed, in Minas Gerais’ Forest Zone. From the A1B scenario proposed by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), that set a projection for the global mean warming of Earth's surface, sediment production and runoff were estimated using SWAT (Soil and Water Assessment Tool). The simulated scenarios for projected climate changes that could happen in the next 90 years are quite alarming, with soil loss and runoff rates production much higher than those currently found in the cultures analyzed, reaching up to three times more in a critical increase in the rainfall volume and higher peaks of precipitation

Estudo de indicadores de saúde ambiental e de saneamento em cidade do norte do Brasil

A qualidade de vida de uma população está diretamente relacionada com a infraestrutura urbana em que a mesma está inserida. Nesse sentido, o objetivo do estudo foi avaliar a saúde pública da área urbana do município de Tucuruí no Paraná, sob o ponto de vista das condições do saneamento ambiental e a composição de um sistema com menor quantidade de variáveis para discriminar áreas com distintos níveis sanitário-ambientais, e relacionar esses indicadores com a ocorrência de agravos à saúde nessas áreas. O município de Tucuruí foi selecionado para a área de estudo devido à deficiência de sua infraestrutura sanitária, alta taxa de crescimento da população, e a forte incidência de doenças tropicais relacionadas diretamente com as condições sanitárias.The quality of life from a population is directly related to urban infrastructure on which it is embedded. Accordingly, the objective of the study was to evaluate the public health in the municipality of Tucuruí in Paraná, under conditions of environmental sanitation to the composition of a system with a smaller number of variables to discriminate areas with different levels of sanitary and environmental health, and relate these indicators with the occurrence of diseases related to health in these areas. The municipality of Tucuruí was selected for the study area due to the deficiency of their health infrastructure, high rate of population growth, and high incidence of tropical diseases directly related to the health conditions

Indicator of environmental health: formula modifications and indicator applications in Brazil

<p></p><p>ABSTRACT The Environmental Health Indicator (Indicador de Salubridade Ambiental - ISA) was established in 1999 by the São Paulo’s State Council of Sanitation (Conesan). Although this indicator was created to measure the level of environmental health of the municipalities in São Paulo state, Brazil, ISA has been applied in several other regions of Brazil. Moreover, throughout these 17 years, the original ISA formulation has been altered according with local characteristics, as suggested by the manual that originated it. Thus, this study aimed to evaluate ISA application state of the art in Brazil, by the identification of the progress, gaps, and challenges of its use. An extensive literature investigation was performed in order to find studies available in electronic media that used ISA. We identified and analyzed 60 cases. The Northeast and South regions are those with the greatest number of studies, and the majority of them (41.6%) are result of master’s dissertations. Each study uses an average of six first order indicators, and the literature review is the predominant method for choosing and evaluating them. Finally, we showed that the differences between the ISAs are actually a drawback for this indicator use. Since each study has peculiarities in terms of indicators, weights, and criteria calculation, it is only possible to compare the results from the same study over time, but these differences preclude the comparison between the values obtained in different studies.</p><p></p