PROAMB - Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental

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Qualidade microbiológica da água de bastecimento público e alternativo no município de Ouro Preto, Minas Gerais.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Neves, Keila de Oliveira; Lanna, Maria Célia da Silva
No presente trabalho avaliou-se a qualidade microbiológica da água de Ouro Preto através do método dos tubos múltiplos para determinar o Número Mais Provável de coliformes totais e fecais. A investigação foi feita no período de outubro de 2001 até fevereiro de 2003 em amostras de água de consumo na área urbana e rural, proveniente de fontes alternativas, sem tratamento. Por outro lado, apesar de algumas casas também receberem água da rede municipal, tratada, 31,4% destas também apresentaram contaminação por coliformes. O índice de coliformes (totais e fecais) foi maior n as amostras de água de consumo obtidas a partir de torneiras das casas (66%) do que nas fontes, reservatórios e minas (59,6%). Esta contaminação tanto na água não tratada como na tratada foi maior na estação chuvosa (71%) do que na estação seca (56%), estando clara a influência sazonal. Dentre os coliformes detectados, nas amostras de água analisadas, foram identificadas as espécies Salmonella sp.(0,5%), Shigella sp. (3,5%) e cepas patogênicas de Escherichia coli (14%): E. colienteropatogênica clássica B, E. colienteroinvasora, E. colienterotoxigênica e E. coli enterohemorrágica. Sendo que a prevalência destes patógenos predominou no período de chuvas. A observação de que mais de 70% da água de consumo de Ouro Preto contém coliformes confirma a deficiênc ia do atual sistema de distribuição de água da população. Dois diferentes períodos do ano puderam ser considerados para a ocorrência de amostras positivas para coliformes totais e fecais: período quente e úmido com alta porcentagem de amostras infectadas e período frio e seco, onde a positividade foi menor. Possivelmente conclui-se que, a falta de planejamento urbano, a utilização de minas antigas e abandonadas como fontes de água canalizadas para consumo, como também as más condições de infraestrutura e alocalização indiscriminada de poços e fossas contribuíram para a baixa qualidade bacteriológica do abastecimento domiciliar de água. As águas das chuvas agravam o impacto em Ouro Preto, MG.
Estudo dos efluentes gerados na indústria moveleira.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2003) Ferreira, Adalberto Luiz; Carvalho, Cornélio de Freitas
Hoje, muito se tem discutido a respeito do meio-ambiente e cada vez mais se torna uma preocupação muito grande para todos nós, principalmente quando o assunto é a água e o impacto que o crescimento da população e das indústrias podem causar a este recurso tão necessário à vida. Com relação aos rejeitos gerados pela indústria moveleira do Brasil não se tem conhecimento, até o momento, de um estudo para avaliar o grau de poluição e as formas possíveis de tratamento. Deve-se salientar que, esta indústria utiliza várias substâncias orgânicas, sendo que algumas são tóxicas, tais como: hidrocarbonetos aromáticos, ésteres tóxicos, cetonas, éteres glicólicos, adutos de isocianatos, etc. Utiliza também metais pesados como o zinco. Em muitas moveleiras os efluentes gerados são diretamente descartados na rede de esgoto ou mesmo nos rios ou lagos. O sistema de descarte funciona de forma descontínua, mas leva uma carga muito tóxica para os corpos receptores. Amostras das águas foram coletadas ao longo do Ribeirão Ubá, situado na cidade de Ubá – MG, desde a nascente até a saída da cidade, bem como em efluentes das indústrias moveleiras. Foram realizadas análises físico-químicas e bacteriológicas. Os valores encontrados para a DQO (Demanda Química de Oxigênio) estão muito acima do permitido pela legislação. Com base na caracterização dos efluentes líquidos decorrentes do processo industrial e, considerando a capacidade nominal instalada na indústria, deverá ser proposto um sistema de tratamento capaz de enquadrar tais efluentes nas condições previstas na Deliberação Normativa COPAM/10/86. Procedeu-se o experimento nos efluentes das moveleiras com carvão ativado na proporção de 1,0g de carvão para 20mL de efluente, em agitação por 1hora e a seguir filtrado. Com este processo conseguiu-se valores de DQO dentro dos limites previsto na Deliberação Normativa COPAM/10/86, conforme dados apresentados neste trabalho.
Influência da qualidade da água destinada ao consumo humano na incidência de parasitas e no estado nutricional de crianças com idade entre 03 e 06 anos no distrito de Santa Rita de Ouro Preto, Ouro Preto, MG.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Antunes, Alessandra Christine; Guarda, Vera Lúcia de Miranda
A água corresponde a 70% do peso corporal. Excelente solvente, ela pode veicular produtos químicos, germes e parasitas, representando risco potencial à saúde da população, se não apresentar características de potabilidade dentro dos padrões legais. Como o distrito de Santa Rita de Ouro Preto não possui sistema de abastecimento convencional, neste trabalho buscou-se avaliar a qualidade da água desse sistema e verificar sua influência no estado nutricional de crianças de 03 a 06 anos. Foram coletadas mensalmente 67 amostras de água, no período de julho de 2003 a abril de 2004, em residências, nascentes e reservatórios. Essas amostras foram submetidas às análises físico-químicas e bacteriológicas. Nas crianças moradoras das casas amostradas, foram realizados exame parasitológico de fezes e avaliação do estado nutricional. A água não se apresentou potável. Em 41,1% das amostras foram encontradas bactérias coliformes termotolerantes, em 100% cloro residual negativo, além de turbidez fora dos padrões em 55 amostras. Parasitas de veiculação hídrica foram encontrados nas amostras de fezes: Giardia lamblia (2,4%), Ascaris lumbricoides (10,7%) e Entamoeba coli (15,5%), O estado nutricional das crianças foi considerado satisfatório, mas a qualidade da água pode reverter o quadro, se mecanismos que proporcionem melhorias da potabilidade não forem previstos.
Modificação química da celulose usando poliaminas : uso dos novos materiais obtidos na adsorção de íons cobre.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Corti, Gabriela da Silva; Gil, Laurent Frédéric
Nesse trabalho foi realizada a preparação de novos materiais, a partir da celulose, e o estudo da adsorção de íons Cu 2+ em solução aquosa nesses materiais. A primeira parte foi constituída da modificação química da celulose usando o anidrido succínico. As funções ácidos carboxílicos introduzidas no material foram usadas para ancorar poliaminas produzindo-se três celuloses modificadas inéditas. Todos os materiais obtidos foram caracterizados por análise elementar e espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). A segunda parte do trabalho foi constituída da avaliação do poder de adsorção das celuloses modificadas obtidas em relação aos íons Cu 2+ em solução aquosa. O estudo foi realizado usando a titulometria, um método analítico tradicional. Os vários materiais mostraram uma capacidade máxima de complexação variando entre 118 e 263 mg de Cu 2+ por grama do material modificado.
Análise de dados hidrológicos e regionalização de vazões da bacia do rio do Carmo.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Barbosa, Sylvio Elvis da Silva; Barbosa Júnior, Antenor Rodrigues
Através do presente trabalho visa-se melhorar o conhecimento da ocorrência e distribuição espacial e temporal da água na bacia do rio do Carmo. O rio do Carmo é um dos formadores do rio Doce e banha, entre outros, os municípios históricos de Ouro Preto e Mariana. São utilizadas as informações disponíveis de chuva e vazão de estações hidrométricas distribuídas na bacia para, a partir de técnicas de análises consagradas, construir modelos descritivos das magnitudes dessas variáveis hidrológicas e das freqüências de suas ocorrências. Devido à influência do relevo e da vegetação sobre as diferentes componentes do ciclo hidrológico, o estudo se inicia pela caracterização fisiográfica da bacia. Na análise de dados hidrológicos, o estudo se inicia com as vazões médias diárias que ocorrem nas diferentes seções dos cursos d’água naturais da bacia do rio do Carmo, e com as informações pluviométricas na forma de dados de chuvas diárias nesta bacia. A partir desses registros, são construídas as séries anuais de vazões máximas diárias, de vazões mínimas de sete dias de duração e de vazões médias anuais bem como as séries anuais de chuvas máximas diárias, de totais anuais precipitados e de totais do semestre mais chuvoso. Complementarmente, são construídas as curvas de permanência das vazões e as curvas de intensidade-duração-frequência das chuvas. Com base nestas séries, e tomando-se os resultados dos levantamentos das características fisiográficas da bacia do rio do Carmo (notadamente, área de drenagem, comprimento de talvegue e densidade de drenagem) e das características climáticas (chuva, especialmente), são construídos os modelos matemáticos de regionalização das vazões médias, mínimas e máximas, por meio de modelos de regressão múltipla que consideram os efeitos da área de drenagem, do comprimento do curso d’água, da densidade de drenagem, da precipitação média, entre outros, sobre as vazões mencionadas. Com isso, disponibiliza-se uma ferramenta capaz de produzir as informações em áreas climaticamente homogêneas com ausência de dados de vazões e chuvas, que poderá servir de base e suporte aos projetos relacionados com o planejamento do uso e o controle dos recursos hídricos dentro da bacia hidrográfica do rio do Carmo.
Controle e uso da água na Ouro Preto dos séculos XVIII e XIX.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Fonseca, Alberto de Freitas Castro; Prado Filho, José Francisco do
Ouro Preto é uma cidade Patrimônio Cultural da Humanidade, cuja história secular tem sido contada sob uma ótica que privilegia os aspectos sociais, culturais, políticos e econômicos. Neste trabalho pioneiro,buscou-se estudar a história da cidade através de um dos seus mais relevantes aspectos ambientais, qual seja, os recursos hídricos. Tomando por base os métodos do incipiente campo da História Ambiental e utilizando fontes de estudo primárias e secundárias, pesquisou-se a questão do controle e do uso da água nos séculos XVIII e XIX da cidade. Foi observado que, devido à natureza hidrogravimétrica dos métodos empregados nos trabalhos de mineração em Vila Rica, a água tornou-se, desde os primórdios do século XVIII, um recurso natural dotado de valor econômico, suscitando conflitos em torno da sua posse e do seu uso. A Coroa procurou atenuar esses conflitos através da instituição de uma legislação protecionista e de um sistema de licença de uso, mas foi ineficiente. No âmbito da vila, a água foi utilizada, sobretudo, para o abastecimento doméstico. Cabia ao Senado da Câmara construir e manter os chafarizes reclamados pela população e instituir posturas que regulassem as questões suscitadas em torno da água. O esgotamento sanitário, no entanto, era eminentemente individual, realizado, sobretudo, através de secretas ou de valos que desaguavam nos córregos situados nos fundos dos quintais. O acesso à água encanada dentro das residências foi freqüente entre os mais abastados que se dispunham a “comprar” do poder público provisões de penasou anéisde água. A partir de meados do século XIX, tornaram-se comum discursos de cunho higienistas nas assembléias da Província de Minas Gerais, o que incentivou, em fins da década de 1880, a construção de um sistema de água e esgotos em OuroPreto, que contemplava, inclusive, uma Estação de Tratamento de Esgotos. Constatou-se que, de maneira geral, durante os séculos XVIII e XIX, o controle sobre o uso daágua foi reativo e burocrático. Apesar de terem tido grande importância na formação da cidade, os recursos hídricos sobejam hoje desrespeitados, recebendo o lixo e os esgotos in natura da população.
Investigação ambiental da represa do Custódio, Parque Estadual do Itacolomi, Ouro Preto, Minas Gerais.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Pereira, Valter; Roeser, Hubert Mathias Peter
A Represa do Custódio está localizada no Parque Estadual do Itacolomi, Ouro Preto, Minas Gerais. Por estar inserida numa área de proteção ambiental e, portanto, livre da ação antropogênica, esta represa é considerada uma zona “limpa” ou seja, isenta de alterações, preservando suas características naturais. Assim, supõe-se que a concentração de certos metais e minerais, tanto em água quanto em sedimento, sofra ação apenas da decomposição litológica local, podendo a represa ser considerada como um padrão “branco” de referência para outras represas da região. Para comprovar a isenção de poluentes realizou-se pesquisa de metais em água e em sedimento (sódio, cálcio, potássio, magnésio, manganês, ferro, cromo, cobalto, níquel, cobre, cádmio, arsênio, alumínio, chumbo e zinco) e análises físico-químicas (sólidos totais dissolvidos temperatura, turbidez, alcalinidade, condutividade, Eh, OD, pH, sulfatos, e cloretos) em água. As amostras de água foram coletadas em diferentes profundidades e pontos ao longo da represa. A coleta de sedimentos foi realizada nos mesmos pontos de amostragem para água. Com o intuito de verificar a variação sazonal desses elementos na represa, coletaram-se amostras nos períodos de seca e de chuva. Para a pesquisa de metais em água e sedimento utilizou-se ICP, Absorção Atômica e Polarógrafo. Alguns parâmetros físico-químicos na água foram analisados in loco (OD, temperatura, Eh, condutividade, pH) e os demais em laboratório. Os resultados obtidos mostram que para a maioria dos elementos não existe poluição. Isso justifica a consideração inicial, que a represa pode ser considerada limpa. Porém, em alguns casos, especialmente para os elementos Mn, Al, Cd, Cu e Fe foram detectados algumas poucas anomalias, que necessitam estudos futuros mais detalhados. Os teores elevados de Fe combinam com a litologia regional particular, sendo a área estudada parte do assim chamado Quadrilátero Ferreiro.
Estudo preliminar sobre reciclagem das aminas utilizadas em flotação de minério de ferro.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Reis, Orimar Batista dos; Stapelfeldt, Frank
O presente trabalho tem como objetivos principais a quantificação das aminas usadas no processo de flotação reversa do minério de ferro provenientes das minas da Samarco em Mariana (Akzo Nobel, EDA-3B), bem como, sua recuperação visando em uma nova etapa de flotação, a sua reutilização. No processo atualmente adotado, as aminas aglomeradas ao rejeito do processo (ganga silicosa), são despejadas nas barragens de rejeitos, vindo a decompor-se após alguns dias, impossibilitando dessa forma seu reaproveitamento, e, causando danos ao ambiente envolvido. Na busca por uma melhor eficiência no processo de flotação de minério de ferro, foram avaliadas por meio de experiências laboratoriais a possibilidade do reaproveitamento dessas aminas. Foram realizados testes, visando verificar a concentração de aminas a ser utilizadas juntamente com o líquido proveniente do flotado da primeira flotação numa segunda etapa de flotação. Notamos que o melhor rendimento foi obtido quando da utilização de uma concentração de aminas novas, correspondente a 20g/t e em conjunto com o líquido recuperado do flotado da primeira flotação. A segunda fase da pesquisa consistiu em separar as fases sólidas e líquidas do concentrado e do rejeito, tanto da primeira, quanto da segunda flotação. Após esta fase, as aminas foram extraídas, com clorofórmio, tanto do concentrado quanto do flotado. O teor de aminas foi determinado através do método espectrofotométrico do visível, fazendo uso da ninhidrina. Este método apresentou resultados satisfatórios com rendimento próximo a 60%. A maior parte das aminas, (± 80%), extraídas encontrou-se presente no flotado. O resultado final comprova a boa eficiência do processo adotado, viabilizando a reutilização das aminas numa segunda etapa de flotação. Com isso, procura-se viabilizar tanto a parte econômica envolvida com a recuperação dessas aminas para uma nova fase de flotação, quanto a questão ambiental, uma vez que será despejada uma quantidade bem menor de aminas nas barragens de rejeito, diminuindo a contaminação do meio ambiente ao redor.
Estudo do impacto ambiental nos cursos d’água causado pelo lançamento de efluentes de indústrias do município de Itabirito/MG.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Lacerda, Junaia de Paula; Carvalho, Cornélio de Freitas
Neste trabalho foi estudado o impacto ambiental causado pelo lançamento de efluentes das principais indústrias da cidade de Itabirito, que está situada na zona metalúrgica de Minas Gerais. As indústrias com alto potencial poluidor de Itabirito são dos setores têxtil, siderurgia e matadouro. Foram analisadas amostras de água dos corpos receptores e efluentes destas indústrias, a fim de se identificar o caso mais crítico. Os principais parâmetros que não apresentaram conformidade com a Deliberação Normativa COPAM nº10, de 16/12/1986, foram demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), fósforo total e nitrogênio amoniacal. Foi testado para o efluente da indústria que apresentou maior potencial poluidor os tratamentos físico-químico, com sulfato de alumínio, e biológico, com sistema de lodos ativados, em escala de laboratório, sendo que não obtiveram boa eficiência.
Redução do teor de sulfato e de metais em águas pela utilização de bactérias redutoras de sulfato.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2004) Medírcio, Silvia Nicolato; Leão, Versiane Albis
Este projeto objetivou estudar a remoção de sulfato de soluções aquosas utilizando bactérias redutoras de sulfato (BRS). Na primeira etapa desta pesquisa, utilizou-se um reator anaeróbio de batelada preenchido com água residuária sintética contendo 4g/L de sulfato, em pH 7,5. Nesta etapa, foram estipulados os parâmetros mais relevantes para a identificação da atividade das BRS. Os estudos permitiram a confirmação da presença de bactérias redutoras de sulfato (BRS); sendo os parâmetros usados para este fim: a dosagem de sulfato, o teste qualitativo de H2S e as medidas de Eh e de pH. Numa segunda etapa, foram feitos o isolamento e a caracterização das BRS, paralelamente às pesquisas de meios de cultivo e aos ensaios de crescimento em pH ácido. Nesta etapa, foram encontrados dois tipos morfológicos de bactérias na amostra: cocos Grampositivos e bastonetes Gram-negativos; sendo as Gram-positivas mais resistentes à diminuição do pH e também menos exigentes quanto ao meio nutricional. Nos ensaios de caracterização, verificou-se que as BRS apresentaram tolerância ao oxigênio devido à presença da enzima catalase. Para permitir a realização de ensaios em ambiente não estéril, foi desenvolvido um meio sintético contendo nutrientes semelhantes aos encontrados no ambiente natural das BRS. Este meio foi denominado meio mínimo sendo composto, basicamente, por sais inorgânicos e acetato. Os ensaios de pH em meio tioglicolato 7,5% (v/v) e em meio mínimo foram realizados com o intuito de descobrir quais condições favoreceriam o crescimento das BRS e a redução de sulfato. Verificouse que existe um pH ótimo, para cada meio de cultivo, no qual o uso de SO4 -2 como aceptor de elétrons é favorecido. Observou-se que, nestes reatores anaeróbios de batelada, o consumo de sulfato é limitado, mesmo em condições iniciais ótimas. A biorredução de sulfato a ácido sulfidrico propiciou a precipitação do manganês e do cádmio. Verificou-se que a precipitação destes metais ocorria somente em reatores que continham leito de areia; devido à necessidade de formação de biofilme. A alcalinização do pH ocorreu simultaneamente à precipitação dos metais; enquanto o Eh do meio chegou a atingir –290mV (Ag/AgCl). Diagramas de EhxpH construídos para o sistema sugeriram que a precipitação do cádmio ocorreu pela formação de sulfeto enquanto a do manganês ocorreu pela formação de carbonato.
Estudo do material particulado atmosférico e metais associados às partículas totais em suspensão na cidade de Ouro Preto, MG.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Magalhães, Lucas Carlúcio; Coutrim, Maurício Xavier
A exposição às partículas suspensas no ar e às substâncias a elas associadas pode causar danos à saúde humana, à flora e à fauna, às edificações, de modo particular aos monumentos, dentre outros prejuízos. Portanto, o conhecimento dos seus níveis no ar atmosférico é importante para o estabelecimento de ações preventivas. Este trabalho teve por objetivos estudar o material particulado em suspensão na atmosfera da cidade de Ouro Preto bem como os metais a ele associados, contribuindo dessa forma para a avaliação da qualidade do ar na cidade. As principais fontes de poluição atmosférica são uma fábrica de alumínio e a emissão veicular. Além dessas, uma fábrica de ferro-ligas e empresas mineradoras localizadas próximas à cidade são também potenciais fontes poluidoras. Para a coleta de PTS utilizaram-se dois amostradores de grande volume instalados no centro histórico e um terceiro nos limites da cidade. Foram estudadas 180 amostras coletadas entre maio de 2002 e maio de 2003, em períodos de 24 horas numa freqüência de 6 dias. Em 60 das amostras coletadas determinaram-se as concentrações de 13 metais, utilizando a técnica da espectrometria de emissão atômica por plasma indutivamente acoplado (ICP-AES). Quanto aos resultados de PTS, a média geométrica anual não ultrapassou o padrão secundário legal de 60 µg/m3 em nenhum dos pontos amostrados. Para períodos de 24 horas, o padrão primário legal de 240 µg/m3 foi excedido em três medições, num dos pontos. As concentrações de PTS apresentaram tendência sazonal e foram maiores nos meses de seca e menores nos meses de chuvas. Dentre os metais analisados em PTS, o alumínio apresentou maior teor em todas as estações, indicando a influência da fábrica de alumínio. As concentrações de cobre foram maiores no ponto de amostragem mais impactado por tráfego veicular. Para o ferro e o manganês, as maiores concentrações foram observadas no ponto de amostragem com menor contribuição antropogênica. As concentrações dos metais pesados cromo, cobre, manganês, níquel e chumbo não ultrapassaram os limites estabelecidos pela Agência Norte-Americana para Substâncias Tóxicas e Registros de Doenças (ATSDR) e pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Os resultados mostraram que a cidade de Ouro Preto apresenta ar atmosférico de boa qualidade em relação aos parâmetros avaliados durante o período estudado, pois tanto as concentrações de PTS quanto as de metais pesados se encontram dentro dos padrões aceitáveis no Brasil e no mundo.
Estudo da capacidade de autodepuração do Rio do Carmo (Ouro Preto, MG) com a utilização da ferramenta computacional QUAL 2K de qualidade de água.
(2005) Oliveira, Eder Júlio; Barbosa Júnior, Antenor Rodrigues
Um modelo matemático de qualidade de água de um rio, calibrado e verificado com dados de campo, é uma ferramenta muito útil a nível de planejamento na identificação de alternativas técnicas de saneamento. Neste trabalho, está apresentada uma contribuição ao desenvolvimento de um modelo de qualidade de água para o rio do Carmo (Ouro Preto, MG), onde temos alguns resultados preliminares do perfil de Oxigênio Dissolvido (OD) e de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), ao longo de seu curso (70 Km). Para o desenvolvimento do modelo foram realizadas modificações de OD e DBO em alguns pontos do rio do Carmo. Importante neste estudo é observar as diferentes condições hidrológicas, as características hidráulicas ao longo do canal e características físico-químicas das descargas de águas residuárias no corpo d’água em estudo. Também, as representações matemáticas devem ser adequadas aos processos físicos de transporte e transformações bioquímicas das contaminantes na corrente. No presente trabalho, se descreve a metodologia usada e os resultados obtidos neste trecho do rio do Carmo, que se estende desde a cabeceira (Tripuí) até sua confluência com o rio Gualaxo do Sul.
Clarificação de águas pluviais ricas em óxidos de ferro acumuladas em cava de mineração através da utilização de um coagulante natural, a Moringa Oleifera.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Carvalho, Renalda Monteiro; Paiva, José Fernando de
As águas pluviais que escoam pelos taludes de uma das cavas de lavra da Mina de Alegria Mariana (MG) carreiam partículas sólidas de dimensões diversas, acumulando-se no fundo desta. Estas águas adquirem características de elevada turbidez, coloração avermelhada e alta estabilidade das partículas em suspensão, basicamente constituídas de óxidos de ferro (hematita e goethita). Para continuidade das atividades de mineração no local é necessário retirar esta água, que é bombeada para o córrego João Manoel (afluente do rio Piracicaba), onde recebe a adição de um coagulante (SK 800®) e de um floculante (BG 100®), para eliminação da turbidez. A caracterização físico-química das águas do córrego e do rio foi realizada. Em laboratório foi realizado um estudo de utilização de um coagulante alternativo - extratos de semente da planta Moringa oleifera. A purificação da proteína ativa a partir do extrato foi realizada com o intuito de aumentar a sua estabilidade ao longo do tempo e diminuir o aumento de matéria orgânica com o tratamento da água. No córrego observou-se, além de alterações em outros parâmetros, o aumento na turbidez. A composição química da água foi determinada através de análises por ICP-OES. Foram observados aumentos nos teores de Na e Ca, gerados como resíduos dos reagentes de tratamento. Aumentos nos teores de Fe e Mn ocorreram devido a processos de dissolução atuantes sobre as partículas em suspensão. A água do rio, após receber o córrego como afluente, também sofreu alterações nestes mesmos parâmetros, ficando caracterizada a influência da atividade de mineração no sistema hídrico local. Na clarificação utilizando extratos aquosos das sementes obteve-se reduções de 99,0% na turbidez inicial, e de 99,6% com o uso de extratos feitos em presença de NaCl 1,0 mol/L. A eficiência do extrato salino deve-se essencialmente à presença do sal, que aumenta a força iônica permitindo a coagulação das partículas por compressão da dupla camada. O aumento nos teores de sódio e de cloreto na água tratada deteriora a sua qualidade. Na água tratada não houve aumento detectável na DQO. A utilização da proteína purificada no processo de clarificação da água da Cava forneceu uma redução de 98,8% da turbidez inicial.
Alternativas de concepção e gestão de sistemas de abastecimento de água de cidades que utilizam vários mananciais : caso Ouro Preto – MG.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Paulino, Margareth Peret; Penna, Jorge Adílio
Antes de ser um trabalho de inovação em pesquisa científica e tecnológica este trabalho visou realizar um resgate de informações sobre o sistema de abastecimento de água da cidade de Ouro Preto – MG , Patrimônio Artístico, Histórico e Cultural da Humanidade e avaliar o seu estado geral nos dias de hoje . Muitas das informações obtidas encontram-se somente na “Memória Viva”, sem qualquer tipo de documentação técnica comprobatória e, em outros casos, em arquivos localizados em acervos técnicos de outras cidades como Belo Horizonte e Petrópolis e que precisam ser devolvidos às suas origens. Por esse motivo esse trabalho tomou um cunho investigativo com a finalidade de resgatar, a tempo, informações essenciais que permitam tomadas de decisões no sentido de aprimorar o sistema de gestão e gerenciamento do abastecimento de água da cidade, constituído de múltiplos mananciais. A falta de uma gestão e gerenciamento adequados do sistema provoca graves problemas como: consumo exagerado de água (cerca de 385 l/hab.dia), causado por desperdícios e perdas ao longo da rede de distribuição, falta de qualidade do produto final, ausência total da consciência ambiental de que a água doce é um recurso finito e que precisa ser preservado e ainda altos custos de operação e manutenção do sistema. Como agravante, não existem mecanismos de arrecadação que garantam a auto-sustentabilidade do sistema e que possibilitem intervenções na redução do consumo e na oferta de uma água de melhor qualidade. Além de Ouro Preto, esse estudo pode ser aplicado à vizinha cidade de Mariana que possui um sistema de abastecimento de água muito semelhante ao de Ouro Preto, ou seja: múltiplos mananciais, elevado consumo per capita, altos custos de manutenção e operação e falta de mecanismos de arrecadação que garantam a auto-sustentabilidade do sistema. Alia-se a isto o fato de serem cidades históricas e mineradoras. O descaso com a preservação dos dados históricos, aliados à falta de um plano diretor amplo e detalhado composto de leis de uso e ocupação do solo, código de gestão de águas e tributário coerentes, com certeza foi o grande limitador de medidas que deveriam ter sido tomadas ao longo dos anos com a finalidade de evitar o caos em que hoje se encontra o gerenciamento dos serviços de abastecimento, tratamento e distribuição de água de Ouro Preto . O fato de hoje ainda haver água bruta de boa qualidade e quantidade abundante não garante a auto-sustentabilidade do sistema indefinidamente se algumas medidas de preservação dos mananciais, planejamento do crescimento urbano e redução de custos de operação e de manutenção não forem tomadas a tempo.
Estudo da viabilidade de implantação de práticas de produção mais limpa em laboratórios da fundação Ezequiel Dias - MG.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2005) Silva, Mariana Pereira da; Santi, Auxiliadora Maria Moura
A proposta de metodologia de gestão ambiental denominada Produção Mais Limpa (P+L) visa incentivar e apoiar práticas voltadas ao desenvolvimento sustentável e tem sido adotada mundialmente. O objeto desta dissertação de mestrado é o estudo da viabilidade da implantação de práticas de P+L nos laboratórios da Fundação Ezequiel Dias (FUNED), instituição ligada ao Sistema Estadual de Saúde do Estado de Minas Gerais, que incluiu em seu Programa de Gestão Ambiental o eixo para as práticas de P+L. No desenvolvimento do estudo foram descritas e ilustradas todas as fases do diagnóstico da situação atual de vinte e seis laboratórios da FUNED e realizado o diagnóstico detalhado de dois laboratórios, selecionados como “focos do estudo”. O trabalho previu a identificação de oportunidades de P+L, bem como a avaliação técnica, ambiental e econômica das propostas, e a seleção das opções viáveis. Durante o desenvolvimento do trabalho, procurou-se provocar no corpo técnico e gerencial da FUNED a reflexão sobre a possibilidade de se implantar efetivamente pequenas mudanças nas atividades rotineiras, visando encontrar soluções diferenciadas e integradas para otimizar os recursos produtivos e minimizar a geração de resíduos perfurocortantes e os impactos ambientais decorrentes, sem aumento de dispêndios. A maioria das oportunidades de P+L identificadas foram consideradas viáveis do ponto de vista técnico e econômico, uma vez que se referem a oportunidades de P+L simples, decorrentes de boas práticas operacionais e de baixo custo de implantação, além de serem de fácil execução. As oportunidades de P+L também foram consideradas viáveis do ponto de vista ambiental, uma vez que possibilitarão a redução dos riscos à saúde dos servidores da Instituição e dos coletores da limpeza urbana, bem como promoverão a minimização dos desperdícios associados ao descarte de resíduos de unidades de saúde. Foram propostas vinte oportunidades de P+L para serem implantadas nos laboratórios de análises da FUNED, prevendo redução de gastos entre R$ 37.977,70 por ano, valor estimado para o pior cenário pessimista, e R$ 232.581,00 ao ano, valor estimado para melhor cenário otimista. Concluiu-se que é possível e desejável, das perspectivas técnica, econômica, da saúde e segurança do trabalhador e ambiental, incorporar práticas de P+L na gestão ambiental das atividades desenvolvidas pela Fundação Ezequiel Dias.
Ensaios de colunas para a avaliação de remediação passiva de drenagem ácida na mina Osamu Utsumi (INB), Caldas/MG.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Murta, Flávia Cristina; Leite, Adilson do Lago
A drenagem ácida apresenta-se como um dos grandes problemas da mineração em regiões que possuem minerais sulfetados. Tal fenômeno está ligado especificamente ao processo de oxidação destes minerais, na presença de água, oxigênio e bactérias. Particularmente, o problema da drenagem ácida é crítico na mina de urânio Osamu Utsumi, pertencente às Indústrias Nucleares do Brasil (INB), Caldas MG. Nela há geração de drenagem ácida em diversos locais, incluindo as grandes pilhas de estéril presentes, o reservatório da cava da mina e outros. Sendo assim, o objetivo desta dissertação foi avaliar medidas de remediação passiva para a drenagem ácida de uma das pilhas de estéril desta mina, utilizando-se para este fim, colunas de lixiviação em laboratório. Com os ensaios se pretendeu simular a curto prazo a geração de ácido na coluna, bem como se avaliar medidas de remediação passiva através da aplicação de bentonita, cal hidratada e dolomita em pequenas proporções adicionadas ao topo das colunas. Estas adições funcionaram como sistemas de cobertura, que por sua vez influíram na qualidade da água que adentrava o sistema. Inicialmente foram executadas caracterizações gerais dos materiais estudados, abrangendo-se ensaios geotécnicos, físico-químicos e mineralógicos. Colunas de PVC foram construídas para os ensaios de lixiviação, onde os períodos de percolação não ultrapassaram 30 dias. A geração de ácido em meio saturado também foi avaliada através do preenchimento de provetas vítreas com os respectivos materiais estudados. Os resultados obtidos mostram que a adição de bentonita foi eficiente na diminuição da infiltração de água na coluna, não alterando, porém, a qualidade do lixiviado. Por sua vez, nas proporções utilizadas, a adição de cal hidratada e dolomita aumentaram o pH do lixiviado, comprovando suas qualidades em combater a drenagem ácida. Resultados de potencial de oxi-redução, acidez, sulfato e alguns metaistambém são apresentados.
Otimização das condições de adsorção de BTEX em água, pela vermiculita expandida hidrofóbica, usando headspace – CG/EM.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Nogueira, Daniela de Andrade; Coutrim, Maurício Xavier
Um planejamento fatorial completo 2², com ponto central, foi utilizado para otimizar as variáveis significantes no processo de adsorção de BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e os isômeros de xilenos) em água, pela vermiculita, uma argila mineral, expandida e hidrofobizada sinteticamente. As variáveis selecionadas no modelo foram tempo de agitação e concentração de adsorvente. A extração dos analitos da solução aquosa foi feita por headspace estático (HS) e a análise, realizada por cromatografia gasosa equipada com detector de espectrometria de massas (CG/EM) e coluna capilar de 100% dimetilpolisiloxano. Os limites de detecção do método (LDM) encontrados foram 0,93 μg.L-1 (benzeno), 3,85 μg.L-1 (tolueno), 0,81 μg.L-1 (etilbenzeno), 2,14 μg.L-1 (p e m-xilenos) e 9,64 μg.L-1 (o-xileno). O tempo de agitação foi a única variável significante no processo. O método otimizado (52,9% rendimento médio de adsorção de BTEX), tempo de agitação em 15 min. e concentração de adsorvente em 20 g.L-1 foi aplicado para o estudo do comportamento da adsorção da vermiculita e para adsorção de BTEX em amostra de água subterrânea. Uma adsorção inicial lenta com possível ocorrência em multicamadas foi visualizada pela isoterma experimental. Em amostra ambiental, tolueno foi o único composto não identificado. O rendimento médio da adsorção foi 60,5% (benzeno), 65,3% (etilbenzeno), 72,9% (p e m-xilenos) e 57,4% (o- xileno). O rendimento verificado na adsorção de BTEX em água, na presença e ausência de etanol foi muito próximo. Portanto, o etanol em água não altera a adsorção de BTEX pelo adsorvente estudado.
Quantificação do coeficiente de dispersão longitudinal em pequenos cursos d’água naturais com o uso de traçador ambientalmente neutro.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Devens, Julimara Alves; Barbosa Júnior, Antenor Rodrigues
Os rios e ribeirões são, tradicionalmente os locais de disposição de resíduos resultantes da atividade humana que, em conjunto com derramamentos acidentais, são os principais causadores da poluição dos corpos hídricos. Para a avaliação do impacto causado pelo lançamento de resíduos nos cursos d’água naturais, utiliza-se de modelos de qualidade da água que incorporam parâmetros que precisam ser bem conhecidos, para que o modelo seja capaz de fornecer previsões confiáveis. Dessa forma, considera-se nesse estudo a importância do uso de modelos de qualidade da água em corpos d’água superficiais. Através da aplicação de técnicas de campo com o uso de traçador salino e ambientalmente neutro determina-se um importante parâmetro físico de qualidade da água, o coeficiente de dispersão longitudinal. A quantificação do coeficiente de dispersão se dá através de cinco métodos diretos, aplicados a dados de campo gerados em 15 testes conduzidos em trechos de pequenos cursos d’água da região de Ouro Preto (MG). O cálculo considera ainda a perda do traçador utilizado, que não é absolutamente conservativo. Uma discussão comparativa entre os resultados produzidos pelos métodos diretos é realizada, além da avaliação do efeito da duração da injeção do traçador sobre o coeficiente de dispersão e avaliação da reprodutibilidade dos métodos diretos de obtenção do parâmetro em estudo. Dez fórmulas práticas de previsão do coeficiente também são avaliadas. É proposto um modelo matemático de previsão do coeficiente de dispersão, deduzido a partir da análise dimensional e ajustado pela técnica de regressão linear múltipla, que estima o coeficiente com base em quantidades físicas facilmente mensuráveis.
Alternativa de melhoramento técnico de solos tropicais para uso em sistemas basais de selagem, através da aplicação de bentonita.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Farnezi, Magali Kenya; Leite, Adilson do Lago
Face à importância de dispositivos que assegurem a proteção ambiental em obras de contenção de resíduos (e.g. aterros sanitários urbanos e industriais, lagoas de disposição etc), os sistemas de selagem basal (do inglês: liners) e de cobertura (do inglês: cover systems) têm sido objeto de grande preocupação. O uso de solos tropicais argilosos compactados para a construção destes sistemas é corrente no Brasil, devido à sua grande ocorrência em nosso território. Ao mesmo tempo, a proposta de misturar estes solos à bentonita pode ser promissora no sentido de diminuir a condutividade hidráulica destes materiais, e assim melhorar suas características técnicas. Além deste parâmetro, assume real importância a avaliação da compatibilidade química entre o solo compactado e os líquidos dispostos, uma vez que alterações pós-disposição são indesejadas. Contudo, ainda são poucos os estudos que tratam ao mesmo tempo de aspectos geotécnicos e químicos de solos tropicais misturados com bentonita para uso em sistemas de selagem. Desta forma, esta Dissertação propõe um estudo integrado congregando aspectos geotécnicos e químicos para a avaliação de duas misturas de um solo tropical tipicamente laterítico e bentonita, cujas quantidades, em peso seco, foram de 3 e 6%. Realizaram-se caracterizações geotécnicas, físico-químicas e mineralógicas, ensaios de condutividade hidráulica em equipamentos de parede rígida e flexível e também ensaios para a avaliação da compatibilidade entre os materiais estudados e soluções químicas diversas. A partir dos resultados verificou-se que, ao contrário do que se esperava, a adição de bentonita fez diminuir a quantidade de argila e aumentou sobremaneira a plasticidade da mistura em relação à amostra de solo laterítico puro. Por outro lado, ocorreram mudanças drásticas nas propriedades físico-químicas. Os ensaios de condutividade hidráulica mostram que somente houve diminuição significativa da condutividade hidráulica com o acréscimo de 6% de bentonita. Os resultados dos ensaios de compatibilidade apontam que a adição de bentonita só fez melhorar a compatibilidade das amostras. Desta forma, são sugeridos valores de no mínimo 6% (peso seco) de bentonita como aditivo para diminuir o K deste solo.
Caracterização de fatores de virulência em amostras de Escherichia coli isoladas de lagoas do parque estadual do Rio Doce, Minas Gerais.
(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto., 2006) Melo, Syomara Ker de; Lanna, Maria Célia da Silva
Os coliformes fecais cujo principal representante é a Escherichia coli fazem parte da microbiota intestinal do homem e outros animais de sangue quente, estes microrganismos têm sido extensivamente utilizados no monitoramento da qualidade de águas e quando detectados em corpos d´água indicam a possível presença de contaminação fecal recente, e consequentemente, a presença de patógenos entéricos. Além das linhagens comensais, várias grupos patogênicos distintos de E. coli diarreiogênicas são reconhecidos: E. coli enteropatogênica (EPEC), E. coli enterotoxigênica (ETEC), E. coli enterohemorrágica ou Produtora de Toxina Shiga (EHEC/STEC), E. coli enteroinvasora (EIEC), E. coli enteroagregativa (EAEC), E. coli difusamente aderente (DAEC). As linhagens patogênicas de E. coli causadoras de infecções intestinais possuem numerosos fatores de virulência localizados em cromossomos, plasmídios ou DNAs de bacteriófagos. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi determinar a freqüência de ocorrência e os fatores de virulência de amostras de Escherichia coli isoladas em lagoas do Parque Estadual do Rio Doce - MG (PERD - MG). As coletas foram realizadas mensalmente entre Maio de 2004 e Fevereiro de 2005 nas lagoas Carioca, Jacaré, Gambazinho e Dom Helvécio. Utilizando a Técnica de Tubos Múltiplos verificou-se que as lagoas amostradas apresentaram baixas contagens para coliformes fecais na maioria das amostras analisadas. A densidade de coliformes fecais variou significativamente (E. coli F= 2,11; p = 0,035) apenas em relação aos meses de coleta. Um total de 456 (89,94%) das linhagens ambientais isoladas foram positivas em relação às provas bioquímicas específicas para a identificação da espécie Escherichia coli. A técnica de PCR foi utilizada para detecção dos genes de virulência stx1 e stx2 de EHEC, eae de EPEC e eltI de ETEC. O gene stx2 foi detectado em cinco linhagens de E. coli ambas isoladas das lagoas Carioca e Jacaré. Nenhum dos 80 isolados de E. coli investigados apresentou o fragmento de DNA correspondente ao gene stx1. Para o gene eae e elt I, apenas os isolados E. coli 373 (C LT) e E. coli 58 (C LT) respectivamente, amplificaram o fragmento de gene de interesse. Pela técnica de aglutinação em lâmina 61,3% dos isolados de E. coli aglutinaram na presença de soro específico para EPEC clássica, 18,2% das linhagens aglutinaram para o sorotipo O157: H7 x de EHEC e 20,5% aglutinaram na presença do soro específico de EIEC. Na caracterização fenotípica do sorotipo O157: H7, cinco isolados de E. coli ambientais não fermentaram o sorbitol e apenas dois não fermentaram a ramnose. Altas frequências de linhagens de E. coli resistentes à ampicilina (20%), cefalotina (50%) e cefuroxima (14%) foram verificadas, para os demais antibióticos testados a resistência quando verificada ocorreu em menos de 10% dos isolados. Todos os lagos amostrados apresentaram níveis de coliformes fecais abaixo dos valores permitidos pela resolução do CONAMA, para balneabilidade. Por outro lado, a presença de genes de virulência nas linhagens de E. coli analisadas sugere que existe a probabilidade dos banhistas adquirirem doença gastrointestinal transmitida pelas águas dos lagos investigados. A Técnica de Aglutinação em Lâmina, específica para determinados sorogrupos nem sempre correlaciona com a patogenicidade da linhagem e a discriminação de subgrupos de EPEC, ETEC, EHEC e EIEC requer a utilização de técnicas moleculares baseadas em genes de virulência. Alta incidência de isolados de E. coli multi-resistentes a antibióticos indicam a possível disseminação de linhagens resistentes pelos banhistas e animais, e também um risco para saúde dos mesmos. Os dados obtidos no presente estudo podem contribuir para manter o equilíbrio dos ecossistemas estudados e ampliar o estudo da ecologia da espécie E. coli considerando o isolamento dos subtipos no meio ambiente. ____________________________________________________________________________________________________

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