ARTICLES Evaluation of the aerobic process performance for treating tannery effluent in the fungicide presence and ammoniacal nitrogen high concentration Corso, Andressa Orssatto, Fábio Fleck, Leandro Silva, Flavia Manente da Abstract in Portuguese: Resumo O processamento do couro, tem como característica a geração de efluentes com elevada concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH4 +) e a presença de fungicidas. O objetivo desse estudo, foi avaliar a interferência desses dois constituintes sobre a remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e N-NH4 +. Para isso, utilizou-se um reator aerado, operando em sistema de batelada. Foram avaliados os efeitos do tempo de ciclo, do volume de fungicida e da concentração inicial de N-NH4 +, sobre a remoção de DQO e N-NH4 +, utilizando um Delineamento Composto Central Rotacional. A remoção mais elevada de DQO (45,45%), ocorreu nas condições de 72 h, 0,55 mL de fungicida e 62,5 mg L-1 de N-NH4 +, e a menor remoção (8,24%) ocorreu nas condições de 24 h, 0,28 mL de fungicida e 84,8 mg L-1 de N-NH4 +. A maior remoção de N-NH4 + (38,49%), ocorreu nas condições de 42 h, 0,55 mL de fungicida e 62,5 mg L-1 de N-NH4 +, e a menor remoção (4,26%), ocorreu nas condições 24,1 h, 0,82 mL de fungicida e 84,8 mg L-1 de N-NH4 +. Através das análises estatísticas foi possível obter modelos matemáticos para as duas variáveis respostas, os quais descreveram satisfatoriamente a eficiência de remoção de DQO e N-NH4 +, sendo que por meio da análise de desejabilidade foi possível otimizar o processo de tratamento operando com tempo de ciclo de 58,15h, com adição de 0,62 mL de fungicida e 57,91 mg L-1 de nitrogênio amoniacal. Embora a remoção de N-NH4 + via nitrificação tem-se mostrado uma técnica eficiente em tratamentos de efluentes industriais, os resultados obtidos neste trabalho indicam que a remoção de N-NH4 + foi significativamente afetada devido a presença do fungicida.Abstract in English: Abstract Leather processing is characterized by the generation of effluents with a high concentration of ammonia nitrogen (N-NH4 +) and the presence of fungicides. This study evaluated the interference of these two constituents on the removal of chemical oxygen demand (COD) and N-NH4 +. To this end, an aerated reactor operating in a batch system was used. The effects of cycle time, fungicide volume, and initial N-NH4 + concentration on COD and N-NH4 + removal was evaluated using a Centralized Rotational Composite Design. The highest COD removal (45.45%) occurred under the conditions of 72 h, 0.55 mL of fungicide, and 62.5 mg L-1 of N-NH4 +, and the lowest removal (8.24%) occurred under the conditions of 24 h, 0.28 mL of fungicide and 84.8 mg L-1 of N-NH4 +. The highest removal of N-NH4 + (38.49%) occurred under the conditions of 42 h, 0.55 mL of fungicide, and 62.5 mg L-1 of N-NH4 +, and the lowest removal (4.26%) occurred under the conditions of 24.1 h, 0.82 mL of fungicide and 84.8 mg L-1 of N-NH4 +. Through statistical analysis, it was possible to obtain mathematical models for the two response variables, which satisfactorily described the removal efficiency of COD and N-NH4 +, and through the desirability analysis, it was possible to optimize the treatment process operation with a cycle time of 58.15h, with the addition of 0.62 mL of fungicide and 57.91 mg L-1 of ammoniacal nitrogen. Although the removal of N-NH4 + via nitrification is an efficient technique in industrial effluent treatment, the results obtained in this work indicate that the removal of N-NH4 + was significantly affected by the presence of the fungicide. |
ARTICLES Morphophysiology of yellow passion-fruit seedlings cultivated with macrophyte (Eichhornia Crassipes) under salt stress Santos, Moisés Wilkson Nunes dos Sousa, Geocleber Gomes de Pedrosa, Mirele Germano Souza, Maria Vanessa Pires de Sousa, Henderson Castelo Freire, Marcio Henrique da Costa Schneider, Fernanda Ferreira, Matias Neto Alves Abstract in Portuguese: Resumo O uso da biomassa de macrófitas aquáticas pode ser uma alternativa viável para produção de substratos. Objetivou-se avaliar a produção de mudas de maracujazeiro-amarelo em diferentes substratos à base de macrófita, sob estresse salino. O experimento foi realizado na Unidade de produção de Mudas, Redenção, estado do Ceará. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2 × 5, referente a duas condutividade elétrica da água de irrigação (0,8 e 2,5 dS m-1) e cinco substratos (S1= 54 % solo + 29,5% areia + 16% de Macrófita no substrato; S2= 34 % solo + 33% areia + 33% de Macrófita no substrato,; S3= 24 % solo + 26,5% areia + 49,5% de Macrófita no substrato; S4= 20 % solo + 14% areia + 66% de Macrófita no substrato e S5= 10 % solo + 7,5,5% areia + 85,5% de Macrófita no substrato), com 10 repetições. O estresse salino afetou negativamente a fotossíntese, transpiração, condutância estomática e a concentração interna de CO2 de mudas de maracujazeiro amarelo. A utilização do S1 (54% de solo + 29,5 de areia + 16,5 de macrófita) foi mais eficiente para a altura de plantas, área foliar, massa seca da parte aérea, da raiz e total, enquanto o S5 (10% de solo + 7,5 de areia + 82,5 de macrófita) proporciona maior fotossíntese de mudas de maracujazeiro amarelo. O substrato 1 (54% de solo + 29,5 de areia + 16,5 de macrófita) e o S3 (24% de solo + 26,5 de areia + 49,5 de macrófita) atenuaram o estresse salino para o índice de qualidade de Dickson e o diâmetro do caule. A utilização de macrófitas revelou-se benéfica na produção de mudas de maracujazeiro, com efeitos positivos no desenvolvimento e nas trocas gasosas, e atenuação do stress salino.Abstract in English: Abstract The use of aquatic macrophyte biomass could be a viable alternative for producing substrates. The objective was to evaluate the production of yellow passion fruit seedlings in different macrophyte-based substrates under salinity stress. The experiment was carried out at the Seedling Production Unit in Redenção, Ceará state. A completely randomized design was used, in a 2 × 5 factorial arrangement, with respect to two electrical conductivities of irrigation water (0.8 and 2.5 dS m-1) and five substrates (S1 = 54% soil + 29. 5% sand + 16% macrophyte; S2 = 34% soil + 33% sand + 33% macrophyte; S3 = 24% soil + 26.5% sand + 49.5% macrophyte; S4 = 20% soil + 14% sand + 66% macrophyte; and S5 = 10% soil + 7.5% sand + 85.5% macrophyte), with 10 replications. Salt stress negatively affected photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and internal CO2 concentration of yellow passion-fruit seedlings. The use of S1 (54% soil + 29.5% sand + 16.5% macrophyte) was more efficient for plant height, leaf area, shoot dry mass, root dry mass, and total dry mass, while S5 (10% soil + 7.5% sand + 82.5% macrophyte) provided higher photosynthesis in yellow passion fruit seedlings. Substrate 1 (54% soil + 29.5% sand + 16.5% macrophyte) and S3 (24% soil + 26.5% sand + 49.5% macrophyte) alleviated salinity stress on Dickson quality index and stem diameter. The use of macrophytes has been shown to be beneficial in the production of passion fruit seedlings, with positive effects on development and gas exchange, and alleviation of salt stress. |
ARTICLES Optimizing COD reduction in dairy wastewater treatment using magnetic coagulant derived from Moringa oleifera Cuello, Rafael Emilio González Toro, Rodrigo Ortega Castellanos, Heliana Milena Abstract in Portuguese: Resumo Nos cenários de tratamento de efluentes, os coagulantes tradicionais estão se tornando cada vez mais complexos e levantando preocupações ambientais. Isso levou à exploração de coagulantes alternativos derivados de plantas magnetizadas. Neste artigo, os parâmetros de coagulação, como a dosagem de coagulante e o pH, foram otimizados através da metodologia de superfície de resposta (RSM) baseada em um planejamento composto central (CCD) utilizando um coagulante magnético derivado das sementes de Moringa oleifera (M. oleifera-CoFe2O4). A variável de resposta otimizada durante o tratamento de efluentes de laticínios foi a redução da demanda química de oxigênio (DQO). A metodologia de superfície de resposta revelou modelos quadráticos estatisticamente significativos (R² 99,24%) para maximizar a redução da DQO. A redução máxima da DQO alcançada foi de 76,13% em condições ótimas com dosagem de coagulante de 14,24 g/L e pH 9,38. Os resultados indicaram que o coagulante magnético derivado das sementes de M. oleifera demonstrou um potencial significativo e pode ser utilizado em um processo eficiente e ecologicamente correto para o tratamento de efluentes de laticínios.Abstract in English: Abstract In wastewater treatment scenarios, traditional coagulants are becoming increasingly complex and raising environmental concerns. This has led to the exploration of magnetized plant-derived coagulant as an alternative. In this paper, coagulation parameters such as coagulant dosage and pH were optimized through response surface methodology (RSM) based on a central composite design (CCD) employing a magnetic coagulant derived from Moringa oleifera seeds (M. oleifera-CoFe2O4). The optimized response variable during the treatment of dairy wastewater was the chemical oxygen demand (COD) reduction. The response surface methodology revealed a statistically significant second-order polynomial model (R2 99.24%) for maximizing COD reduction. The maximum COD reduction achieved was 76.13% under optimal conditions with coagulant dosage of 14.24 g/L and pH of 9.38. The results indicated that magnetic coagulant derived from M. oleifera seeds demonstrated significant potential and can be used in an efficient and eco-friendly process for dairy wastewater treatment. |
ARTICLES Biochar from orange waste as a filter medium for domestic effluent treatment aimed at agricultural reuse Cabrini, Mariana Paola Bastos, Reinaldo Gaspar Faez, Roselena Souza, Claudinei Fonseca Abstract in Portuguese: Resumo O Brasil é o maior produtor mundial de laranjas, gerando um volume significativo de subprodutos desse setor agroindustrial. Para utilizar esses recursos de forma eficaz, a produção de biocarvão a partir de resíduos de laranja pode ser valiosa devido ao seu potencial uso como meio filtrante em sistemas de tratamento de águas residuais. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da temperatura na produção de biocarvão e caracterizar suas propriedades adsorventes para sistemas de filtração no reúso agrícola. As temperaturas de pirólise para produzir o biocarvão variaram de 350 a 650°C durante 60 minutos, e o material obtido foi analisado quanto à sua composição química, estrutura cristalina, mudanças morfológicas decorrentes da transformação da biomassa em biocarvão, além da determinação da área superficial e do tamanho médio dos poros. A temperatura ótima foi estabelecida em 550ºC de acordo com as propriedades físico-químicas favoráveis para uso como adsorvente. Os resultados da filtração com efluente de fossa séptica mostram que o sistema de biochar de laranja obteve melhor remoção de macronutrientes do que o sistema de brita. Destacaram-se a remoção de fósforo total (31,58%) e magnésio (62,09%). Esses resultados sugerem que o efluente tratado pode ser viável para uso em determinadas culturas, revelando uma alternativa promissora e sustentável para o tratamento de águas residuais.Abstract in English: Abstract Brazil is the world's leading orange grower, and this agro-industrial sector produces a sizable amount of by-products. Because biochar has the potential to be used as a filtering medium in wastewater treatment systems, it can be advantageous to produce biochar from orange trash as an efficient way to use these resources. The purpose of this study was to assess how temperature affects the synthesis of biochar and to describe the adsorptive qualities of the material for use in filtration systems for agricultural reuse. The produced material was examined for its chemical composition, crystalline structure, morphological changes brought about by the conversion of biomass into biochar, surface area, and average pore size. The pyrolysis temperatures used to produce biochar ranged from 350 to 650°C for 60 minutes. Based on the advantageous physicochemical characteristics for usage as an adsorbent, 550°C was determined to be the ideal temperature. The orange biochar system outperformed the gravel system in terms of macronutrient removal, according to the filtration results using septic tank effluent. The elimination of magnesium (62.09%) and total phosphorus (31.58%) was noteworthy. These findings indicate a promising and long-term wastewater treatment option by indicating that the treated effluent may be suitable for use in some crops. |
ARTICLES Monitoring deposition and resuspension of the iron ore tailings in the Doce River after the Fundão Dam rupture Oliveira, Fabricia Benda de Neves, Mirna Aparecida Pontes, Julia Lugon Oliveira, Carlos Henrique Rodrigues de Duarte, Eduardo Baudson Machado, Lucas Esteves Abstract in Portuguese: Resumo O Rio Doce, localizado no Sudeste do Brasil, é de grande importância no abastecimento de água para uso urbano, agricultura, pesca e outros fins. Foi afetado por um desastre ocorrido em 5 de novembro de 2015 devido ao rompimento da barragem de rejeitos de minério de Fundão, no município de Mariana (MG). Este desastre gerou consequências socioambientais, pois algumas regiões foram severamente afetadas devido aos rejeitos lançados no rio, considerados potencialmente tóxicos a curto e longo prazo. Este trabalho apresenta uma análise temporal de imagens do satélite Landsat 8, associando os aspectos da precipitação em meses secos e chuvosos, em anos anteriores e posteriores ao desastre (2014, 2015, 2016 e 2020), juntamente com o Índice de Diferença Normalizada de Água (NDWI) obtido por processamento digital de imagens, para analisar a relação entre períodos secos e chuvosos e a resposta espectral das imagens. Esta análise permitiu compreender o comportamento dos materiais em suspensão, antes e após o desastre, para desvendar como ocorre a dispersão dos rejeitos. Parte do rejeito de minério que foi depositado ao longo do rio entrou em suspensão novamente na estação chuvosa um ano após o desastre e, cinco anos depois, as imagens de satélite não mostram nenhuma diferença em comparação às condições pré-desastre. Mas, sete anos após o vazamento, ainda há rejeitos de minério de ferro depositados e misturados aos sedimentos do rio. A dinâmica fluvial está incorporando os rejeitos aos sedimentos, originando locais propícios para fornecer vários tipos de metais aderidos ao material particulado.Abstract in English: Abstract The Doce River, located in Southeast Brazil, is of great importance in supplying water for urban use, agriculture, fishing and other purposes. It was affected by a disaster that occurred on November 5, 2015 due to the collapse of the Fundão ore tailing dam, in the municipality of Mariana (MG). This disaster generated socio-environmental consequences, as some regions were severely affected due to the waste released in the river, which was considered potentially toxic in the short to long term. This work presents a temporal analysis of images from the Landsat 8 satellite, associating the aspects of rainfall in dry and rainy months, in years before and after the disaster (2014, 2015, 2016, and 2020), together with the Normalized Difference Water Index (NDWI) obtained by image digital processing, to analyze the relation between dry and rainy periods and the spectral response of images. This analysis allowed the understanding of the behavior of the suspended materials, before and after the disaster, to unravel how the dispersion of tailings occurs. Part of the ore tailing that was deposited along the river went into suspension again in the rainy season one year after the disaster and, five years after, the satellite images show no difference compared to pre-disaster conditions. But, seven years after the spill, there are still iron ore tailings deposited and mixed with the river sediments. The fluvial dynamics are incorporating the tailings into the sediments, originating conducive places to provide various types of metals adhered to the particulate matter. |
ARTICLES Sustainability, social inclusion, and governance: analyzing ESG practices at an urban public university in São Paulo, Brazil Beneton, Nadine Sant'Anna Ferreira, Willian José Targa, Marcelo dos Santos Cezar, Vicente Rodolfo Santos Abstract in Portuguese: Resumo A crescente ênfase global nos princípios ambientais, sociais e de governação (ESG) levou as instituições de ensino superior a adotarem práticas mais sustentáveis e socialmente inclusivas. No entanto, a falta de métricas e de relatórios regulares muitas vezes limita a capacidade de avaliar o verdadeiro impacto dessas iniciativas. Este estudo analisou criticamente as práticas ESG numa universidade pública municipal de São Paulo, centrando-se no Departamento de Ciências Agrárias (DAS). Usando uma abordagem de estudo de caso, a pesquisa empregou uma revisão sistemática da literatura, análise de documentos e observações no local para avaliar como os princípios ESG são implementados. A Análise Fatorial de Correspondência (CFA) e a Análise Textual Discursiva (DTA) foram utilizadas para identificar padrões e percepções. Os resultados destacam o compromisso da Universidade com a sustentabilidade e a inclusão social, particularmente por meio de iniciativas como o Plano de Garantia de Acessibilidade (PGA) e os esforços de conservação ambiental. No entanto, o estudo também identificou a necessidade de métricas de avaliação estruturadas e de relatórios mais transparentes para monitorizar melhor o impacto destas iniciativas. A investigação conclui sugerindo que estudos futuros devem explorar a forma como as práticas ESG influenciam as percepções dos estudantes sobre a qualidade do ensino e examinar os custos e benefícios financeiros destas iniciativas para orientar uma implementação mais estratégica nas instituições de ensino superior.Abstract in English: Abstract The growing global emphasis on environmental, social and governance (ESG) principles has driven higher education institutions to adopt more sustainable and socially inclusive practices. However, a lack of metrics and regular reporting often limits the ability to assess the true impact of these initiatives. This study critically examined ESG practices at a public urban university in São Paulo, focusing on the Department of Agricultural Sciences (DAS). Using a case study approach, the research employed a systematic literature review, document analysis and on-site observations to assess how ESG principles are implemented. Correspondence Factor Analysis (CFA) and Discursive Textual Analysis (DTA) were used to identify patterns and insights. The findings highlight the University's commitment to sustainability and social inclusion, particularly through initiatives such as the Accessibility Assurance Plan (PGA) and environmental conservation efforts. However, the study also identified the need for structured evaluation metrics and more transparent reporting to better monitor the impact of these initiatives. The research concludes by suggesting that future studies should explore how ESG practices influence students' perceptions of educational quality and examine the financial costs and benefits of these initiatives to guide more strategic implementation in higher education institutions. |
ARTICLES Effects of human disturbance gradient on aquatic macroinvertebrate diversity: A study in a river of the Sierra Nevada de Santa Marta Granados-Martínez, Cristian Guevara-Mora, Meyer Ramírez, José Elí Rincón Zambrano, Esmaragdo Herrera Abstract in Portuguese: Resumo Compreender os fatores ambientais que moldam a diversidade de macroinvertebrados é particularmente importante porque os rios nos neotrópicos são continuamente afetados por mudanças no uso da terra. O principal objetivo deste trabalho foi analisar como as variáveis ambientais associadas a diferentes níveis de atividade humana moldam a comunidade de macroinvertebrados no rio Ranchería. Várias variáveis ambientais foram medidas em cada uma das nove estações de amostragem distribuídas ao longo de três gradientes de atividade humana na bacia do rio Ranchería. O desenho de amostragem incluiu três estações na zona de elevação alta (P9, P8, P7; 595 a 308 metros acima do nível do mar), três na zona de elevação média (P6, P5, P4; 153 a 112 metros acima do nível do mar) e três na zona de baixa elevação (P3, P2, P1; 90 a 22 metros acima do nível do mar). Para os macroinvertebrados aquáticos, foram coletadas cinco amostras mensais de janeiro a maio de 2010 nestas nove estações. Um total de 4.615 indivíduos foram coletados, distribuídos em 16 ordens, 54 famílias e 83 táxons. Os táxons com maior abundância relativa foram Simulium (Diptera), Melanoides sp. (Thiaridae) e Orthocladiinae (Diptera: Chironomidae), com 20, 11 e 9% respectivamente. Constatou-se que os impactos antropogênicos moldam as variáveis ambientais e a estrutura das comunidades de macroinvertebrados na bacia do rio Ranchería.Abstract in English: Abstract Understanding the environmental factors that shape macroinvertebrate diversity is particularly important because rivers in the neotropics are continuously affected by changes in land use. The main objective of this work was to analyze how environmental variables associated with different levels of human activity shape the macroinvertebrate community in the Ranchería River. Various environmental variables were measured at each of the nine sampling stations distributed across three gradients of human activity in the Ranchería River Basin. The sampling design included three stations in the high elevation zone (P9, P8, P7; 595 to 308 masl), three in the medium elevation zone (P6, P5, P4; 153 to 112 masl), and three in the low elevation zone (P3, P2, P1; 90 to 22 masl). For aquatic macroinvertebrates, five monthly samples were taken from January to May 2010 from these nine stations. A total of 4,615 individuals were collected, distributed across 16 orders, 54 families, and 83 taxa. The taxa with the highest relative abundance were Simulium (Diptera), Melanoides sp. (Thiaridae), and Orthocladiinae (Diptera: Chironomidae), with 20, 11, and 9% respectively. It was found that anthropogenic impacts shape the environmental variables and the structure of macroinvertebrate communities in the Ranchería River Basin. |
ARTICLES Treatment of dairy cattle farming wastewater using constructed wetland system cultivated with rice Almeida, Gilda Vieira de Jorge, Marcos Filgueiras Nascentes, Alexandre Lioi Alves, Dinara Grasiela Cecchin, Daiane Hüther, Cristina Moll Francisco, João Paulo Hamacher, Leonardo da Silva Silva, Leonardo Duarte Batista da Abstract in Portuguese: Resumo Desde que a quantidade de resíduos produzidos diariamente pelo gado leiteiro foi apresentada como um dos maiores problemas em sistemas de manejo intensive, o descarte de resíduos de instalações de animais tornou-se um desafio para fazendeiros e especialistas devido aos seus aspectos técnicos, sanitários e econômicos. Efluentes orgânicos de sistemas de produção de laticínios confinados requerem tratamento adequado de águas residuais de laticínios antes do descarte. Quando despejados em corpos d'água sem tratamento adequado, esses efluentes podem causar alterações físicas e químicas em fontes de água, representando riscos à saúde pública e ao abastecimento de água devido à presença de patógenos e/ou elementos tóxicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do sistema de wetland construído (CWS) cultivado com arroz (Oryza sativa) na remoção de poluentes de águas residuais de gado leiteiro, ao mesmo tempo em que avaliou o rendimento da cultura como um indicador integral do desempenho do sistema. Dado o número limitado de amostras coletadas, os resultados apresentados devem ser considerados como uma análise preliminar, fornecendo insights sobre o desempenho do sistema e potencial para estudos futuros. O sistema de wetland construído possui área superficial de 4 m² e opera com vazão de 500 L dia-1 e tempo de retenção hidráulica de 1,72 dias; cascalho foi utilizado como meio de suporte. As análises conduzidas levaram à conclusão de que o sistema de wetland construído, cultivado com arroz, demonstrou redução efetiva de poluentes, destacando-se particularmente na remoção de matéria orgânica (35%), turbidez (43%) e nitrito (36%). O cultivo de arroz mostrou adaptação ao sistema de wetland construído, exibiu crescimento satisfatório e não apresentou sinais de deficiência de nutrientes.Abstract in English: Abstract The amount of waste produced each day by dairy cattle is one of the largest problems in intensive management systems. Therefore, disposing of residues from animal facilities has become a challenge for farmers and specialists due to its technical, sanitary, and economic aspects. Organic effluents from confined dairy production systems require proper dairy wastewater treatment before disposal. When discharged into water bodies without adequate treatment, these effluents can cause physical and chemical changes in water sources, posing risks to public health and water supply due to the presence of pathogens and/or toxic elements. This study evaluates the efficiency of a constructed wetland system (CWS) cultivated with rice (Oryza sativa) in removing pollutants from dairy cattle wastewater, while also assessing the crop yield as an integral indicator of the system’s performance. Given the limited number of samples collected, the results presented should be considered as a preliminary analysis, providing insights into the system’s performance and potential for future studies. The constructed wetland system has a surface area of 4 m² and operates with a flow of 500 L dia-1 and hydraulic retention time of 1.72 days; gravel was used as a support medium. The analyses conducted led to the conclusion that the constructed wetland system, cultivated with rice, demonstrated effective pollutant reduction, particularly excelling in the removal of organic matter (35%), turbidity (43%) and nitrite (36%). Rice cultivation showed adaptation to the constructed wetland system, exhibited satisfactory growth, and showed no signs of nutrient deficiency. |
ARTICLES Klebsiella pneumoniae isolated from the intestines of Tenebrio molitor larvae (Coleoptera: Tenebrionidae) that consume expanded polystyrene Caruajulca-Marin, Luis Huamán-Ventura, Katherin Sánchez-Purihuamán, Marilín Caro-Castro, Junior Barturén-Quispe, Ada Vásquez-Llanos, Segundo Carreño-Farfán, Carmen Abstract in Portuguese: Resumo Plásticos como o poliestireno são resistentes à biodegradação, poluem o ambiente e impactam a saúde dos seres vivos; no entanto, vários organismos, como as larvas de Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) e seu microbioma intestinal associado, contribuem para sua degradação. O objetivo desta investigação foi determinar a eficiência da degradação do poliestireno expandido (EPS) por bactérias intestinais isoladas de larvas de T. molitor. Para isso, foi selecionado um conjunto de bactérias degradadoras de EPS de acordo com o tempo necessário para a utilização do polímero como fonte de carbono e energia. Além disso, a eficiência da degradação do EPS foi comparada, e as bactérias com maior eficiência de degradação foram identificadas a nível molecular. Verificou-se que 95,13% das bactérias isoladas em ágar nutriente e 86,57% das isoladas em ágar MacConkey cresceram com EPS, selecionando-se cinco bactérias que utilizaram o polímero após 36 horas de incubação. A eficiência da degradação do EPS, expressa em porcentagem de peso perdido pelas bactérias degradadoras, foi de 5,29% a 12,68%, com uma taxa de redução de 0,0005 a 0,0013 g/dia e uma meia-vida de 533,15 a 1386,20 dias. Finalmente, o gene do 16S rRNA identificou a bactéria como Klebsiella pneumoniae. As bactérias cultivadas do intestino de larvas de T. molitor provaram ser potenciais candidatas à degradação do EPS, e técnicas biotecnológicas aumentarão a eficiência desse processo.Abstract in English: Abstract Plastics such as polystyrene are resistant to biodegradation, pollute the environment, and negatively impact the health of living organisms. However, several organisms, such as the larvae of Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) and their associated gut microbiome, contribute to its degradation. The aim of this research was to determine the efficiency of degradation of expanded polystyrene (EPS) by gut bacteria isolated from larvae of T. molitor. To achieve this, a set of EPS-degrading bacteria was selected based on the time required to utilize the polymer as a carbon and energy source. Additionally, EPS degradation efficiency was compared, and the most efficient degrading bacterium was identified at the molecular level. Results showed that 95.13% of the bacteria isolated on nutrient agar and 86.57% of those isolated on MacConkey agar were able to grow on EPS. Five selected bacteria were able to degrade the polymer after 36 hours of incubation. The efficiency of EPS degradation, expressed as the percentage of weight loss by the degrading bacteria, ranged from 5.29% to 12.68%, with a reduction rate of 0.0005 to 0.0013 g per day and a half-life of 533.15 to 1386.20 days. Finally, 16S rRNA gene analysis identified the bacterium as Klebsiella pneumoniae. Cultivable gut bacteria from T. molitor larvae have demonstrated potential as candidates for EPS degradation, and biotechnological techniques can further enhance the efficiency of the degradation process. |
ARTICLES Suitable areas for Juçara palm (Euterpe edulis Martius) cultivation in Rio de Janeiro state, Brazil: proposal to encourage agro-ecological practices and non-timber products Correia, Tamíres Partélli Oliveira, Carlos Henrique Rodrigues de Lyra, Gustavo Bastos Francelino, Marcio Rocha Oliveira, Fabricia Benda de Amaral, Bruna Chaves Gomes, Marinna Lopes Ferreira Conceição, Maria Eduarda Marques da Moura, Marks Melo Mendonça, Bruno Araujo Furtado de Abstract in Portuguese: Resumo A palmeira Juçara (Euterpe edulis Mart.) é uma espécie nativa do bioma Mata Atlântica, com alto valor comercial devido, entre outros usos, à extração do palmito e da polpa. Essa espécie tem interação ecológica essencial com a fauna, fornecendo alimento para muitas espécies frugívoras. No entanto, está na lista de espécies ameaçadas de extinção, principalmente devido à exploração desordenada da palmeira para extração do palmito, mas também devido às mudanças climáticas, fragmentação de habitat e defaunação. Nesse contexto, entender quais áreas são adequadas para o cultivo dessa espécie é importante para o planejamento e apoio à tomada de decisões, bem como delimitar áreas com adequação ambiental de acordo com as exigências óptimas da espécie e a ocupação do solo. Nosso objetivo foi identificar as áreas adequadas para o cultivo da palmeira Juçara no Estado do Rio de Janeiro e fornecer um conjunto de mapas e informações de suporte para esse setor produtivo, para incremento de sistemas agroflorestais, ou mesmo para fins de conservação e restauração florestal. Para realizar o mapeamento das áreas ótimas foram avaliados os parâmetros ambientais para a espécie (solo, altitude, temperatura do ar e precipitação), e uso e cobertura do solo. Os resultados indicam um grande potencial para o cultivo da palmeira Juçara no Estado do Rio de Janeiro. Todas as regiões do Estado apresentam áreas adequadas, especialmente o Médio Vale do Paraíba, Centro - Sul e Baixadas Litorâneas. As variáveis mais restritivas ao cultivo da Palmeira Juçara no Estado do Rio de Janeiro foram precipitação e uso/cobertura do solo inadequados para o plantio (por exemplo, urbano e rochoso).Abstract in English: Abstract The Juçara palm (Euterpe edulis Mart.) is a native species of the Atlantic Forest biome, with high commercial value due to, among other uses, the extraction of the palm heart and pulp. This species has essential ecological interaction with fauna, providing food for many frugivorous species. However, it is on the list of endangered species, mainly due to the disorderly exploration of the palm tree for the extraction of the palm heart, but also due to climate change, habitat fragmentation, and defaunation. In this context, understanding which areas are suitable to grow this species is important for planning and supporting decision-making, as well as delimiting areas environmentally suitable according to the optimal requirements of species and land-use occupation. Our aim was to identify the suitable areas to cultivate Juçara palm in the State of Rio de Janeiro and provide a set of supporting maps and information for this productive sector, to increase agroforestry systems, or even for forest conservation and restoration purposes. Environmental parameters for the species (soil, elevation, air temperature and rainfall), and land use and land cover were assessed in order to perform the mapping of the optimal areas. The results indicate a potential for cultivation of Juçara palm in the State of Rio de Janeiro. All regions of the State have suitable areas, especially the Médio Vale do Paraíba, Centro-Sul, and Baixadas Litorâneas. The most restrictive variables to grow Juçara Palm in Rio de Janeiro State were rainfall and inadequate land use/cover for planting. |
ARTICLES Spatial and temporal distribution of potentially toxic elements in the urban area of São Raimundo Basin in Manaus, Brazil Banhos, Elissandro Fonseca dos Albuquerque, Patrícia Melchionna Oliveira, Rafael Lopes e Loiola, Sara Ketheleen Soares de Silva, Silvana Nascimento e Batista, Carla Estefani Neta, Aleyde Sales Corrêa Cavalcante, Luis Fernando Quispe Duvoisin Jr., Sergio Abstract in Portuguese: Resumo A contaminação de águas superficiais por elementos metálicos é uma preocupação ambiental em cidades com parques industriais, em Manaus - AM, Brasil. As preocupações estão relacionadas à bioacumulação desses elementos e sua toxicidade, que podem afetar a ecologia dos ambientes aquáticos e a saúde humana. O estudo avaliou o papel da sazonalidade nas concentrações de metais potencialmente tóxicos na bacia do São Raimundo, na cidade de Manaus. As amostras foram coletadas em junho de 2021, outubro de 2021 e janeiro de 2022 em trinta e um pontos de coleta. Os parâmetros físico-químicos foram analisados de acordo com os Methods for the Examination of Water and Wastewater of the APHA/AWWA. Os metais foram analisados por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), e os dados por análise de variância (ANOVA), correlação de Pearson e Análise de Componentes Principais (PCA). Al apresentou valores fora do estabelecido pela legislação brasileira, com média de 267.2 ug/L. A ANOVA mostrou um forte papel da sazonalidade nas concentrações dos metais, com os períodos de inundação na bacia apresentando as menores concentrações de metais. Como Bário (Ba) e Berílio (Be) com médias próximas de 0.0 ug/L no período de cheia, e período de seca com valores de 0.50 ug/L. A correlação mostrou a relação de Ba, Be e Titânio (Ti) com DBO. A PCA indicou os metais Ba, Be e Ti como os contaminantes mais relevantes na bacia. Foi possível desenvolver um mapa para identificar os pontos de amostragem onde as concentrações desses metais são maiores.Abstract in English: Abstract Contamination of surface water by metallic elements is an environmental concern in cities with industrial parks such as Manaus in Amazonas, Brazil. The concerns are related to the bioaccumulation of these elements and their toxicity, which affect the ecology of aquatic environments and human health. The study evaluated the role of seasonality in the concentrations of potentially toxic metals in the São Raimundo Basin in Manaus. Collections were carried out in June 2021, October 2021 and January 2022 at thirty collection points. The physicochemical parameters were analyzed according to the Methods for the Examination of Water and Wastewater of the APHA/AWWA. The metals were analyzed using optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-OES), and the data using analysis of variance (ANOVA), Pearson correlation and Principal Component Analysis (PCA). All presented values outside those established by Brazilian legislation, with an average of 267.2 ug/L. ANOVA showed role of seasonality in the concentrations of the metals, with the periods of flooding in the basin having the lowest concentrations of metals. Such as Barium (Ba) and Beryllium (Be) with averages close to 0.0 ug/L in the flood period, and dry period with average values of 0.50 ug/L. The correlation showed the relationship of Ba, Be and Titanium (Ti) with the Biochemical Oxygen Demand (BOD). PCA indicated the metals Ba, Be and Ti as the most relevant contaminants in the basin. It was possible to develop a map to identify the sampling points where the concentrations of these metals are the highest. |