A atividade agrícola nacional destina para a colheita 80 milhões de hectares do território brasileiro e, destes, 77% são para culturas temporárias de cereais, leguminosas e oleaginosas. Dentro desse cenário, o herbicida atrazina é o quarto princípio ativo mais empregado no controle de plantas daninhas na agricultura brasileira. Devido a sua estrutura química ser composta por um anel triazínico substituído com cloro, etilamina e isopropilamina, mostra-se uma substância altamente recalcitrante para a degradação biológica no ambiente. A aplicação de fungos em processos de biorremediação de pesticidas vem sendo amplamente estudada, visto que são organismos facilmente adaptáveis e resistentes, e ainda apresentam a capacidade de produzir enzimas para metabolizar diversas substâncias. Neste contexto, o trabalho buscou avaliar se fungos isolados de sedimentos fluviais de área de intensa atividade agrícola apresentam capacidade de biodegradar o herbicida atrazina. Para isso, inicialmente selecionou-se os fungos capazes de produzir enzimas ligninolíticas utilizando a oxidação do guaiacol. Na sequência, os fungos positivos foram avaliados quanto a sua capacidade de tolerar diferentes concentrações do herbicida em experimento estático. Os mais tolerantes foram escolhidos para a realização do teste de biodegradação em meio liquido acrescido de 30 mg L-1 de atrazina durante 21 dias. Para estes fungos realizou-se a identificação morfológica e molecular. No experimento que degradou o herbicida foi determinada a atividade enzimática da lacase e da lignina peroxidase e avaliado o potencial fitotóxico do produto da degradação por bioensaios com sementes de rúcula. Após os experimentos de tolerância, observou-se que 5 linhagens fúngicas apresentaram capacidade de tolerar o herbicida nas concentrações de 30 a 200 mg L-1. Contudo, nos testes de biodegradação, apenas a linhagem F20 foi capaz de biodegradar 25% da atrazina, com a formação da molécula desetilatrazina, caracterizada pelas análises de FTIR e HPLC/MS. Na avaliação da atividade enzimática, os valores obtidos não foram expressivos, não sendo possível relacionar as enzimas com a biodegradação. No experimento de fitotoxicidade não houve redução de toxicidade após a biodegradação, isso porque a molécula desetilatrazina é muito similar a atrazina e o percentual obtido na biodegradação não foi capaz de biotransformar o herbicida em outros compostos. Apesar da constatação da efetiva capacidade de micodegradação do herbicida, a utilização da linhagem fúngica F20 para futuras aplicações biotecnológicas de biorremediação de solo ou água contaminados com a atrazina, demandam novos estudos visando a potencialização do seu percentual de biodegradação.
Dissertações
Densidade de Bactérias Associadas e Macroplásticos de Sedimentos de Fundo
A poluição dos corpos hídricos por microplásticos representa um desafio global, pois dentre os riscos para a microbiota e meio ambiente, estes se apresentam como um meio ideal no crescimento de microrganismos, possibilitando a disseminação de patógenos e a invasão de ambientes por espécies invasoras que podem afetar o ecossistema aquático e a saúde da população. Tendo isto em vista, o objetivo desse estudo foi investigar a densidade sazonal de bactérias heterotróficas e Pseudomonas aeruginosa adsorvidas em amostras de macroplásticos e sedimentos de fundo na microbacia do córrego do Barbado em Cuiabá-MT, a caracterização dos pontos amostrais, análise qualitativa dos parâmetros físicos e químicos da água e a quantificação dos microplásticos em sedimentos de fundo. As coletas foram realizadas em quatro pontos amostrais da microbacia durante o período de chuva (dezembro/2019 a fevereiro/2020) e seca (junho/2020 a agosto/2020). Este estudo mostrou que a densidade de bactérias heterotróficas em macroplástico e sedimentos de fundo não apresentou diferença significativa entre os pontos amostrais, exceto nas amostras de sedimentos no período sazonal e ao comparar os grupos de macroplástico e sedimentos de fundo entre si. Por outro lado, não houve crescimento de Pseudomonas aeruginosas em macroplástico, somente em sedimentos de fundo, havendo diferença de densidade entre os pontos e período de chuva e seca. A caracterização dos pontos de coleta da área de estudo demonstrou a presença de resíduo domiciliar, especialmente do tipo macroplástico, assim como o lançamento de efluente doméstico sem tratamento prévio, eutrofização e mau odor. Diante da análise qualitativa dos parâmetros físicos e químicos da água, foi constatada a degradação do curso hídrico, uma vez que o oxigênio dissolvido apresentou valores abaixo do mínimo estabelecido pela CONAMA 357/2005, bem como a alta condutividade elétrica observada. Quanto a análise de microplástico em sedimentos de fundo no córrego em estudo, não diferiu significativamente entre os pontos e campanhas de amostragem. Porém, foram quantificados um total de 103 unidades/kg de microplástico no período de chuva e 65 unidades/kg no período de seca, sendo em sua maioria do tipo fibra, filmes e fragmentos, respectivamente.
Variabilidade Espacial e Temporal de Microplásticos em Córregos Urbanos do Município de Cuiabá-MT
A ingestão de microplásticos (MPs) adsorvidos com substâncias tóxicas, tais como bifenilos policlorados (PCBs), difenil éteres polibromados (PBDEs), pesticidas organoclorados (OCPs), antibiótico e metais potencialmente tóxicos, podem gerar impactos fisiológicos nos organismos aquáticos, e que consequentemente podem causar efeitos nocivos diretos e indiretos em humanos. Contudo, a presença desses resíduos em ambientes lóticos urbanos, dependente de uma série de variáveis relacionadas a essas residências, como o lançamento de efluentes domésticos e a coleta de resíduos em geral. O objetivo principal desse estudo foi investigar a variabilidade espacial e temporal de MPs em córregos urbanos obtidos de sedimentos, coletados em oitos afluentes da bacia hidrográfica do rio Cuiabá-MT. Verificou-se por meio da percepção ambiental, o entorno dos exutórios nos seus principais afluentes da bacia hidrográfica do rio Cuiabá e, faz-se o registro de todos os tipos de resíduos encontrados, além das coletas realizadas. Foi investigado e confirmado a influência temporal e espacial no tipo e quantidade de MPs, presentes no sedimento dos locais de coleta. A metodologia aplicada neste estudo foi a utilização de dados secundários das características morfométricas dos córregos urbanos. Para o processamento das amostras de sacolas plásticas classificadas em diversas cores e características, utilizou-se o isolamento desse material com adaptações dos métodos laboratoriais para análises, em conjunto com metodologias utilizadas em trabalhos científicos realizados sobre MPs isolados em ambientes de água doce. Posteriormente, as amostras de sedimentos e embalagens plásticas foram submetidas e analisadas em triplicata. Obtiveram-se diversas fibras desses resíduos em cores e tamanhos variáveis nos meses de coleta durante o período chuvoso de novembro/2019 a janeiro/2020 (Gráficos 1, 2 e 3, respectivamente). Assim, observou-se que nos meses de estudo tiveram as seguintes ocorrências acumuladas de precipitação: novembro/19 (57,30mm), dezembro/19 (212,60mm), e janeiro/20 (182,60mm). Já no período de estiagem registrou-se com zero (0,0mm) o mês de agosto/20, seguido de setembro/20 (1,90mm) e outubro/20 (93,60mm). Configurando o mês de dezembro/19 o dê maior intensidade pluviométrica, e consequentemente maior probabilidade de aumento no número de sedimentos e resíduos carreados para os corpos hídricos. Para as fibras de MPs obteve-se resultados satisfatório, comprovando a presença desses resíduos em vários tipos de tamanho e cores nesse habitat, trazendo sérias preocupações de poluição e degradação no ambiente e na vida aquática. Conclui-se que não foi possível encontrar os metais potencialmente tóxicos nesses cursos d ́água adsorvidos nos MPs e sedimentos, porém, é necessário ter mais estudos científicos para a confirmação desses resultados. Foi encontrado várias fibras de MPs em cores e dimensões diferentes, provenientes da decomposição dos materiais descartados nos cursos hídricos e pelo lançamento de água de lavagem de roupas.
Segurança Hídrica para Atendimento do Abastecimento Público
O Brasil possui aproximadamente 12% da disponibilidade de água doce do planeta, mas a distribuição natural não é equilibrada. O estado de Mato Grosso compartilha águas de grandes bacias hidrográficas do país, sua capital Cuiabá, localiza-se às margens do rio Cuiabá, tributário do rio Paraguai, que formam a maior área alagável do planeta, o Pantanal. Nos últimos anos, eventos de crises hídricas têm preocupado gestores em diferentes regiões do país, onde períodos acentuados de estiagem causam riscos sobre a disponibilidade e qualidade da água para o consumo humano e as demais atividades socioeconômicas. A Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA) realizou um estudo de segurança hídrica que apontou o risco de insegurança para Mato Grosso, com risco alto para o município de Cuiabá. Estudos de segurança hídrica devem avaliar os impactos provocados pelos fatores de insegurança, ou estressores, que envolvem o aumento da demanda, pressões exercidas pelas atividades que degradam a qualidade dos mananciais e as alterações no uso e cobertura do solo, além das ocorrências de eventos hidrológicos extremos. Este trabalho tem por objetivo avaliar a segurança hídrica do atendimento do abastecimento humano para o município de Cuiabá, analisando as pressões exercidas pelos estressores sobre os pontos de captação superficial principais da capital do estado de Mato Grosso. A metodologia foi aplicada em nível de bacia hidrográfica, a partir dos pontos de captação, no rio Cuiabá e no rio Coxipó, sub-bacia do rio Cuiabá. Constatou-se que estes mananciais já se encontram com a qualidade de suas águas comprometidas devido a pressões das áreas urbanizadas que margeiam os rios. O risco de não atendimento do abastecimento permitiu avaliar o grau de segurança hídrica para cada um dos estressores estudados e identificar que as mudanças climáticas, que podem alterar a disponibilidade e, consequentemente, causar reduções da qualidade, é a principal ameaça à segurança hídrica no município.
Análise do Desempenho dos Sistemas de Abastecimento de Água Públicos e Privados de Mato Grosso
O serviço de abastecimento de água é um dos quatro eixos que compõem a infraestrutura do saneamento básico, com finalidade de fornecer água potável para atender as demandas da população. Há 20 anos, houve no estado de Mato Grosso uma modificação na prestação desse serviço, o qual era centralizado pela Companhia de Saneamento do Estado do Mato Grosso (SANEMAT) e que passou a ser descentralizado no repasse aos municípios. Justifica-se, então, a relevância desse estudo pelo panorama desse novo formato, norteado pela hipótese de uma atual gestão ineficiente por parte dos municípios. Deste modo, o objetivo principal desse trabalho é a análise de desempenho dos sistemas de abastecimento de água (SAA) de 120 municípios do estado de Mato Grosso, utilizando dados inéditos, obtidos nos anos de 2015 a 2017 por intermédio dos Planos Municipais de Saneamento Básico (PMSB). Salienta-se que os municípios selecionados possuem população inferior a 50.000 habitantes e representam 94% dos municípios do estado e 85% das cidades brasileiras. Apresentou-se a metodologia em três etapas: na primeira, 27 variáveis quantitativas foram selecionadas mediante dados e informações disponíveis nos 120 PMSB’s. A seleção dessas variáveis foi definida a partir de referências de literaturas e auxílio de especialistas da área, contemplando aspectos técnicos e operacionais, organizacionais e econômicos; na segunda aplicou-se a análise estatística do teste T, com as mesmas variáveis da fase anterior, com o intuito de verificar se há diferenças entre a prestação de serviço público versus privado, com grau de confiança de 5%.Por fim, foram consideradas variáveis de controle e os métodos de regressão para análise das variáveis de resultado cobertura, perda, taxa de inadimplência e intermitência, utilizando o método do mínimo quadrado ordinário (MQO) e o propensity score matching (PSM), com a finalidade de verificar a associação entre estas variáveis de resultado e a propriedade do prestador,privada ou pública. Os resultados da análise descritiva revelam uma situação precária dos SAA dos 120 municípios do estado do Mato Grosso, com necessidade de investimento e melhoria na governança. A aplicação do Test T, e das regressões demonstraram que o setor privado não se sobressai em relação ao público.
Processos de Coagulação e Floculação na Tratabilidade de Água para Abastecimento Público de Tangará da Serra – MT
Estiagens intensas e prolongadas podem causar diversos impactos econômicos e sociais, como a interrupção do abastecimento de água à população. Com o impacto significativo nos níveis dos mananciais, gestores municipais buscam outras alternativas de captação de água em novo manancial abastecedor. Sempre que possível, o tratamento de água deve estar precedido por ensaios laboratoriais, de modo a aprimorar tecnicamente os projetos e reduzir custos. Destaca-se o ensaio em reatores estáticos, o qual possibilita a avaliação dos processos de coagulação e floculação e seus efeitos nas fases seguintes do tratamento. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência do processo de coagulação e floculação no tratamento de diferentes águas brutas para abastecimento público de uma cidade de médio porte do estado de Mato Grosso. Foram coletadas amostras no córrego Queima-Pé e rio Sepotuba durante distintos períodos sazonais. A metodologia baseou-se nas seguintes etapas: preparação de uma terceira amostra com a mistura de água dos mananciais; caracterização das águas brutas; ensaios em reatores estáticos; e levantamento de custo referente a aquisição de coagulante. Os resultados evidenciaram que a precipitação influenciou principalmente na cor das águas. Referente ao rio Sepotuba, durante o período de seca, sobretudo nos meses de julho, agosto e setembro, a turbidez da água bruta se mostrou inferior e próxima ao padrão de potabilidade estabelecido pela legislação brasileira. Entretanto, foi observada a formação de flocos muito finos e pequenos com moderada eficiência de remoção de cor e turbidez atingindo valor máximo de 44%, o que pode ser justificado pela reduzida alcalinidade da água bruta. Desta forma, recomenda-se a adição de um agente alcalinizante de modo a tornar o tratamento mais eficiente. Em relação aos custos com a aquisição de coagulante, não foi possível notar diferenças significativas entre as águas.
Avaliação da Água Subterrânea e Superficial na Área de Entorno do Antigo Lixão de Resíduos Sólidos
O descarte irregular de resíduos sólidos em áreas de disposição inadequada como os lixões ainda constitui uma realidade no Brasil, gerando impactos ao meio ambiente (no solo e nas águas subterrâneas e superficiais) e risco à saúde pública. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a qualidade das águas subterrâneas e superficial adjacentes do antigo lixão de Tangará da Serra-MT. A metodologia consistiu em realizar análises físicas, químicas e microbiológicas das águas subterrâneas e superficial no período chuvoso e seco compreendidos entre setembro de 2019 e junho de 2020. Foram avaliados quatro poços de monitoramento (P1, P2, P3 e P4) com distância de 100 a 2.000 metros do lixão. A avaliação da água superficial ocorreu no Córrego do Meio, (P5) próximo ao lixão (nascente) e a (P6) a jusante. Foram realizados a avaliação da qualidade da água utilizando o Índice de Qualidade da Água (IQA). Os resultados obtidos mostraram maiores valores em todos os parâmetros (cor real, cor aparente, condutividade elétrica, nitrito, nitrato, fósforo, dureza total, demanda bioquímica de oxigênio (DBO5,20) e demanda química de oxigênio (DQO)) no período de seca, em todos os poços de monitoramento, evidenciando que com a redução do volume de água na seca ocorre um aumento das concentrações. Na água superficial os dados de nitrato, resíduos sólidos e Escherichia coli, demostraram maior valores à jusante, em função da vegetação alterada por ações antrópica influenciando no carreamento de partículas, enquanto na área da nascente verificou-se a melhor qualidade das águas devido a conservação da vegetação na área. Por consequência, os valores de (IQA) do Córrego do Meio classificaram as águas da nascente (P5) como Boa e a da jusante (P6) como Regular. Os resultados obtidos inferem não haver carreamento de poluentes do antigo lixão no período de estudo capaz de impactar na qualidade das águas subterrâneas e superficial
Avaliação de Micromedição de Hidrômetros Domiciliares: Estudo em Operação Intermitente
O Sistema de Abastecimento de Água representa um conjunto de estruturas e serviços destinados a fornecer água em quantidade e qualidade adequadas as populações. Contudo, a operação intermitente em Rede de Distribuição de Água (RDA) corrobora para a afluência de ar nos condutos hidráulicos, gerando os erros de micromedição. Estes erros oneram os consumidores de água e às companhias de abastecimento. Sendo assim, considerando a incipiência e urgência de informações práticas que deem suporte frente à problemática abordada, esta pesquisa propôs contribuir para a redução de erros de micromedição a partir do estudo de velocidades de enchimento em rede de distribuição de água. Para atingir tal proposta, foi elaborado um protocolo experimental baseado nas características de RDA e de uma Rede Piloto de Distribuição de Água, adaptada as condições experimentais delineadas. Os resultados obtidos indicaram erros de medição proporcionais as magnitudes de velocidades de enchimento da Rede Piloto de Distribuição de Água, sendo 4,3 0,041, 5,3 0,047 e 17,9 0,018, para velocidades de 0,3, 0,6 e 0,9 m.s-1 , respectivamente. Todavia, foi possível verificar que para a situação de operação intermitente no abastecimento de água, o conhecimento e controle da velocidade de enchimento pode ser uma alternativa de curto prazo para auxiliar no gerenciamento de RDA.
Avaliação da Retenção de Sedimentos em Suspensão em Empreendimentos Hidrelétricos na Bacia do Alto Paraguai
A implantação de reservatórios afeta o transporte de sedimentos nos rios podendo causar alterações geomorfológicas e ambientais, especialmente em situações onde as barragens são construídas a montante de planícies de inundações, como o Pantanal. Sendo assim, é necessário compreender carga de sedimentos retida para prever possíveis impactos. Logo, este artigo tem por objetivos: Investigar se os principais métodos empíricos são boas alternativas para a estimativa de Eficiência de retenção de sedimentos na Região Hidrográfica do Paraguai; Desenvolver modelos empíricos regionais para prever a retenção a partir dos empreendimentos em operação; Comparar a capacidade preditiva Eficiência de retenção entre os modelos regionais e os principais modelos clássicos; e Avaliar os efeitos dos empreendimentos hidrelétricos em operação na retenção de sedimentos. Para tal, foram extraídas características dos reservatórios influentes no transporte de sedimentos e calculada a eficiência de retenção a partir de dados de carga de sedimentos em suspensão. Após isso foram aplicados os modelos de Churchill e Heinemann para estimar a eficiência de retenção. Em seguida foi desenvolvido um modelo empírico local com base nos dados de retenção de sedimentos observados e características dos reservatórios e comparado com os modelos empíricos aplicados anteriormente e por fim foram analisados potenciais impactos das retenções observadas na Bacia. Foi demonstrado que os métodos empíricos de Churchill, Heinemann e os modelos locais de eficiência de retenção de sedimentos para pequenos reservatórios não podem ser utilizados indiscriminadamente na Região Hidrográfica do Paraguai devido aos elevados erros de estimativa. Os modelos empíricos locais desenvolvidos são compostos pela variável área de drenagem associada ao índice de sedimentação de Churchill e a relação entre capacidade de armazenamento e entrada anual de água de Brune. Além disso, a retenção de sedimentos observada nos reservatórios associada à possibilidade de instalação de futuros empreendimentos na bacia podem causar efeitos no Pantanal e na Bacia de forma geral.
Estudo da Biossorção de Ibuprofeno por Biomassa de Bagaço de Cana-de-açúcar e de Levedura (Saccharomyces Cerevisae)
Visto o crescente número de conflitos pelos usos múltiplos da água, temos que as simulações de cenários possibilitam uma melhor formulação estratégica para gestão deste recurso por meio de indicadores de desempenho, relacionando-os com as percepções de causa e efeito. O presente trabalho tem o objetivo de propor uma metodologia para identificar e definir áreas passiveis de intervenção em relação aos usos dos recursos hídricos. Como metodologia será efetuado a sobreposição de mapas em ambiente SIG, dos usos consuntivos, não consuntivos dos recursos hídricos, com áreas de especial atenção socio-econômico-ambiental, dentre elas: Unidades de Conservação, Terras Indígenas, Áreas Prioritárias para Conservação da Biodiversidade. Este trabalho aplicado a unidades de planejamento possibilita os setores estratégicos e órgãos de meio ambiente executar uma gestão e gerenciamento mais coerente, atendendo o maior número de instrumentos ambientais, de recursos hídricos e socioeconômicos. Assim, será aplicada a metodologia para um cenário de arquétipos, possibilitando a análise para a tomada de decisão por meio dos órgãos gestores, como uma ferramenta de planejamento dos usos múltiplos dos recursos hídricos e naturais de forma racional.