RESUMO O objetivo deste estudo consiste na avaliação da eficácia do uso de um índice de estado trófico (IET) como ferramenta na análise da qualidade das águas de três reservatórios. O IET foi calculado baseado na transparência do reservatório e nas concentrações de clorofila-a e fósforo total (P total). Para identificar a correlação do uso do solo com a poluição aquática das represas, o IET calculado para cada represa foi comparado ao mapeamento temático de cobertura do solo com base em imagens do satélite Landsat TM 5 do ano de 2010. A análise dos componentes principais (ACP), focada na correlação dos dados, foi realizada utilizando o software PAST®, versão 2.16. Inicialmente, o comportamento dos parâmetros associados ao IET foi avaliado de forma isolada (P total, clorofila-a e transparência) sobre os reservatórios. Em seguida, foram aplicados à ACP os demais parâmetros físicos e químicos associados à qualidade da água dos reservatórios (sem o IET). Por fim, todos os parâmetros foram submetidos à ACP (IET e todos os outros parâmetros em conjunção). O IET utilizado nesta pesquisa demonstrou ser autossuficiente na predição da qualidade de água com a utilização de apenas três parâmetros (P total, clorofila-a e transparência). A análise das imagens de satélite, em conjunto com os dados provenientes do IET, foi suficiente para apontar a redução da qualidade das águas por fontes pontuais de poluição, mesmo em ambientes com maior cobertura vegetal preservada.

ABSTRACT The aim of this study consists in the evaluation of the trophic state index (IET) efficacy as a tool in the water quality analysis of three reservoirs. The IET was calculated based on water transparency in the reservoir and on the surface concentrations of chlorophyll-a and total phosphorus (total P). To identify the correlation of the soil use with the reservoir aquatic pollution, the IET calculated for each reservoir was compared to the thematic mapping of land cover based on Landsat TM 5 satellite images from 2010. The main components analysis (ACP), focused on data correlation, was made using the software PAST®, version 2.16. Initially, the behavior of the parameters associated with the IET was evaluated alone (total P, chlorophyll-a and transparency) on the reservoirs. Then, the other chemical and physical parameters associated with the reservoirs water quality (without the IET) were applied to the ACP. Finally, all the parameters underwent the ACP (IET and all the other parameters in conjunction). The IET used in this research seemed to be self-sufficient in the prediction of water quality using only three parameters (total P, chlorophyll-a and transparency). The satellite images analysis, in conjunction with the IET data, was sufficient to point out the water quality reduction by punctual sources of pollution even in environments with larger preserved vegetal coverage.

Resumo Hormônios estrogênicos, provenientes dos esgotos, atingem os corpos hídricos e podem causar perturbações aos organismos aquáticos. Os tratamentos secundários das estações de tratamento de esgoto (ETE) possibilitam alguma remoção destes compostos, mesmo em ETEs descentralizadas, apesar de ainda haver poucos estudos sobre elas. Em sistemas por lodos ativados, a eficiência tem sido relacionada ao tempo de detenção hidráulica (TDH), à idade de lodo, à desnitrificação biológica e à carga de alimentação. O objetivo deste trabalho foi quantificar os hormônios estrona (E1), 17-β-estradiol (E2), estriol (E3) e 17-α-etinilestradiol (EE2) no esgoto e no efluente de uma ETE descentralizada por lodos ativados, além de caracterizar a ETE do Campus Universitário da EEL-USP quanto à matéria orgânica recebida, ao tempo de detenção hidráulica e a remoção de nitrogênio. Cromatografia líquida com detecção UV foi utilizada na determinação dos hormônios. Os resultados mostraram concentrações dos hormônios superiores às encontradas na literatura, em ambos: esgoto (5,158 ± 2,747; 7,434 ± 4,356; 5,200 ± 3,331 e 5,638 ± 4,312 μg L-1 de E1, E2, E3 e EE2) e efluente (5,062 ± 3,366; 4,191 ± 3,527; 7,743 ± 3,951, 2,550± 2,162 de E1, E2, E3 e EE2). No esgoto, as altas concentrações podem ser relacionadas à maior predominância de urina, visto os altos níveis de nitrogênio detectados, à menor geração de esgoto e a amostragem em período seco causando reduzida diluição dos hormônios. Remoção insuficiente dos hormônios devido a menor TDH (2h05) e irregularidade na desnitrificação (-54 a 61%) pode ser o motivo das altas concentrações de estrógenos no efluente. Ademais, a desconjugação dos hormônios pode ter ocorrido durante o tratamento.

Abstract Estrogenic hormones from sewers reach water bodies and can disrupt aquatic organisms. Secondary treatment of sewage treatment plants (STP) can remove some of those hormones, even in decentralized STPs, although there are few studies regarding this. In activated sludge systems, efficient removal has been attributed to hydraulic retention time (HRT), sludge age, biological denitrification and organic load. This study sought to quantify the hormones estrone (E1), 17β-estradiol (E2), estriol (E3) and 17α-ethynylestradiol (EE2) in the sewage and effluent of a decentralized STP with activated sludge, and also to characterize this college campus STP regarding received organic matter, hydraulic retention time and nitrogen removal. Hormone levels were determined by liquid chromatography with UV detection. The results showed hormone concentrations far superior to those found in the literature in both the sewage (5.158 ± 2.747; 7.434 ± 4.356; 5.200 ± 3.331 e 5.638 ± 4.312 μg L-1 of E1, E2, E3 and EE2) and the effluent (5.062 ± 3.366; 4.191 ± 3.527; 7.743 ± 3.951, 2.550 ± 2.162 of E1, E2, E3 and EE2). In the sewage, the high concentration could be related to a large predominance of urine, given the high level of nitrogen detected, or to low generation of sewage and to sample collection in dry periods causing decreased dilution of hormones. Insufficient removal of estrogens due to short HRT (2h05) and irregular denitrification (-54 to 61%) can be the reason for high concentrations of estrogens found in the effluent. Furthermore, deconjugation of hormones may have occurred during treatment.

Resumo O Rio Paraíba do Sul está localizado em uma região brasileira com elevada densidade populacional e grande importância socioeconômica. Em seu trecho paulista, o rio encontra-se impactado e com a qualidade da água comprometida devido à retirada da vegetação ciliar, o aumento de áreas impermeáveis, a atividade industrial, a utilização de insumos agrícolas e, principalmente, pelo lançamento de esgotos sem tratamento adequado. O objetivo deste trabalho foi caracterizar, durante as estações seca e chuvosa, a qualidade da água do Rio Paraíba do Sul quanto as variáveis físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas em seu trecho médio superior. As coletas das amostras foram realizadas trimestralmente entre os meses de agosto de 2013 e agosto de 2014. Foram determinadas variáveis: pH, temperatura, condutividade, turbidez, oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), fósforo total (PT), sólidos totais (ST), coliformes termotolerantes (CT), clorofila-a, efeito tóxico agudo (ETA) e crônico (ETC) e Índice de Estado Trófico (IET). Os resultados referentes à qualidade das águas mostraram que as variáveis OD, PT e CT estavam em desacordo com o estabelecido para um rio classe 2, conforme a resolução CONAMA 357/2005 (2005). Algumas variáveis apresentaram uma redução ao longo do período avaliado, como DBO (42,4%), ST (31,1%) e DQO (21,3%). No período chuvoso foram observados ETA e ETC. A análise estatística mostrou que a precipitação pluviométrica possui grande influência sobre OD, DBO, ST, clorofila-a, ETA e ETC, atuando como um possível agente intensificador de impactos sobre este manancial.

Abstract The Paraíba do Sul River is located in a Brazilian region with high population density and great socio-economic importance. In the São Paulo stretch, the river is impacted and water quality is impaired due to the removal of riparian vegetation, increases in impermeable surfaces, industrial activity, the use of agricultural inputs, and the release of wastewater without proper treatment. This study characterized the physical, chemical, biological and ecotoxicological variables associated with the water quality of the Paraíba do Sul River in the upper-middle stretch during the dry and wet seasons. The sampling was carried out quarterly between August 2013 and August 2014. The variables evaluated were pH, temperature, conductivity, turbidity, dissolved oxygen (OD), biochemical oxygen demand (DBO), chemical oxygen demand (DQO), total phosphorus (PT), total solids (ST), fecal coliforms (CT), chlorophyll-a, acute toxic effect (ETA) and chronic toxic effect (ETC) and Trophic State Index (IET). The results showed that the variables OD, PT and CT were not in accordance with those established for a Class 2 aquatic environment, according to the National Counsel for the Environment 357/2005 (Portuguese acronym “CONAMA”). Some variables showed a reduction during the evaluated period, such as DBO (42.4%), ST (31.1%) and DQO (21.3%). Both ETA and ETC were observed in the rainy period. The statistical analysis showed that the rainfall has an influence on OD, DBO, ST, chlorophyll-a, ETA and ETC, acting as a possible intensifier agent of impacts on the river.

Os objetivos deste trabalho foram: realizar a caracterização físico-química de um efluente metal-mecânico e efetuar o tratamento integrado (precipitação química e biotratamento), utilizando micro-organismos autóctones do efluente (FI e FV) e uma referência (A. niger). A caracterização indicou pH de 1,7; cor de 1.495 mg Pt.L-1; demanda química de oxigênio de 9.147 mgO2.L-1; 887 mg.L-1 de óleo e graxa, além de 2,5 mgO2.L-1 de oxigênio dissolvido. Com o tratamento por precipitação química, obteve-se, em pH = 7,5, a redução de todos os íons metálicos investigados. Após o biotratamento, a cor foi reduzida em 95%, utilizando o micro-organismos FV. As reduções da demanda química de oxigênio e de óleo e graxa foram mais significativas utilizando FI, que reduziu os mesmos em 52 e 62%, respectivamente. Estes resultados indicaram que os micro-organismos autóctones do efluente foram mais eficazes no tratamento do mesmo do que o organismo de referência A. niger.

The objectives of this paper were: to perform the physical-chemical characterization of a metalworking effluent and to carry out the integrated treatment (chemical precipitation and biotreatment), using effluent autochthonous microorganisms (FI and FV) and a reference (A. niger). The characterization indicated pH of 1.7; color, 1,495 mg Pt.L-1; chemical oxygen demand, 9,147 mgO2.L-1; oil and grease, 887 mg.L-1, and dissolved oxygen with 2.5 mgO2.L-1. With the chemical precipitation treatment, in pH = 7.5, the reduction of all the investigated metallic ions was obtained. The color was reduced 95% after the biotreatment using the FV microorganism. The chemical oxygen demand and oil and grease reductions were more significant when using FI, which reduced the same in 52 and 62%, respectively. These results indicated that the autochthonous microorganisms were more efficient in the effluent treatment than the reference organism A. niger.

In this work the potentiality of reductive-oxidative processes based on zero-valent iron was studied aiming the degradation of nitroaromatic compounds and the remediation of residues from the explosive industry. The reductive process was applied as a continuous treatment system, using steel-wool as zero-valent iron source. The process permitted an almost total degradation of nitrobenzene, nitrophenol, nitrotoluene, dinitrotoluene and trinitrotoluene, probably with generation of the respective amine-derivative. The yellow-water residue, containing soluble trinitrotoluene, was notably modified by the reductive process, a fact that permitted a substantial enhancement of its biodegradability. Furthermore, the subsequent photo-Fenton process allowed TOC removal of about 80%.

The production and use of nitroaromatic explosives have resulted in their dissemination into the environment, where their presence in waterways and soil represents an ecological and health hazard. The hazardous characteristics of these compounds need to be carefully studied, so that the impact of their discharge on the environment can be better evaluated. This work presents the characterization of wastewater from Brazilian TNT industry using as analytical techniques mass spectroscopy, chromatography, toxicity assays and other physico-chemical analyses.