Palestra dia 12/06

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A importância da vegetação em
alagados construídos
Alisson Borges – GPQA/DEA/UFV
Curitiba, Junho de 2015
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Roteiro da apresentação
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Macrófitas e/ou vegetação em alagados.
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Mecanismos.
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Literatura clássica na área.
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Sumário.
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Vegetação
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Macrófitas: termo genérico para designar plantas
aquáticas que vivem desde em brejos até ambientes
verdadeiramente aquáticos (incluindo os corpos de água
doce, salobra e salgada).
Incluem vegetais desde macroalgas até angiospermas.
Emersas (Helophytes), como a Eleocharis.
Submersas com folhas flutuantes (Amphiphytes), como a
Nymphaea.
Submersas (Limnophytes), como a Ceratophyllum.
Flutuantes (Pleustophytes), como a Pistia.
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Vegetação
Fonte: aquatic.uoguelph.ca
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Aerênquimas
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Tecido constituido por células infladas ou grandes
espaços intercelulares, formando cavidades preenchidas
de ar.
Possibilita a chegada de oxigênio e a retirada de gás
carbônico das partes vegetais submersas e favorece sua
sustentação ou flutuação dentro da água.
Plantas não adaptadas podem formar aerênquimas em
condições de inundação
Isso não quer dizer que a vegetação se tornará uma
bateria de aeradores de alimentação solar.
Fonte: antsofafrica.org/
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Macrófitas?
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Vegetação
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Vegetação
Produtividade do
capim Tifton:
30~120 t/ha/ano
Feno: 750 R$/t
Ou seja:
vegetação em
alagados
construídos.
Fonte: FIA et al.
(2014)
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Mecanismos
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Mecanismos
Fonte: MOTA-MARQUES, 1999.
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Funções/processos desempenhados e/ou
facilitados pela vegetação
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Remoção de nutrientes e/ou poluentes.
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Facilitação das trocas gasosas.
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Valor muito pequeno (5~10% da carga).
Muita variação nos dados, necessidade de enfoque.
Destaque para o azevém 108~226 g/m2/ano de N.
Plant aeration flux (PAF).
0,02~5 g/m2/d ou 5~12 g/m2/d ou mais?
Outros gases.
Retenção de sólidos e hidrodinâmica.
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Zona de raízes: melhora a distribuição e diminui a velocidade
de escoamento.
Colmatação (“clogging”).
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Funções/processos desempenhados e/ou
facilitados pela vegetação
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Funcionam como reatores com crescimento aderido.
Diversidade microbiana.
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Nitrificação/desnitrificação.
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Sleytr et al. (2009).
Milenkovski (2009).
Zhao et al. (2012).
Zaparoli (2009).
Desinfecção, devido à bacteriófagos, vírus e exsudatos.
Aspectos estéticos/paisagísticos.
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Fonte: CHAGAS, 2008.
Fonte: cleantechnica.com
Fonte: sidwell.edu
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A literatura sobre o papel das macrófitas
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Hans Brix
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Functions of macrophytes in constructed wetlands. Wat.
Sci. Tech. 29 (1994). [615]
Do macrophytes play a role in constructed treatment
wetlands? Wat. Sci. Tech. 35 (1997). [926]
How 'green' are aquaculture, constructed wetlands and
conventional wastewater treatment systems? Wat. Sci.
Tech. 40 (1999). [110]
Observações usadas até hoje como referências.
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Brix (1994)
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Brix (1997)
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Stottmeister et alli
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Effects of plants and microorganisms in constructed
wetlands for wastewater treatment. Biotech. Adv. 22
(2003). [612]
“Plants’ involvement in the input of oxygen into the root
zone, in the uptake of nutrients and in the direct
degradation of pollutants”.
O metabolismo de (micro) poluentes orgânicos pode ser
observado (transformação, conjugação,
compartimentalização), mas é pequeno e secundário
quando comparado ao metabolism microbiano.
Exsudatos (mobilização de nutrientes, efeitos
alelopáticos, estímulo ao crescimento microbiano)
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D. Duncan Mara
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To plant or not to plant? Questions on the role of plants in
constructed wetlands.
Joint Session of the 9th IWA Conference on Constructed
Wetlands and the 6th IWA Conference on Waste
Stabilization Ponds (2004)
Q1: Are plants always necessary in CW?
R1: Plants are not required in subsurface gravel-bed
horizontal-flow constructed wetlands for the removals of
BOD and SS. For these removals a rock filter is a better
engineering alternative.
Contudo...
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Remoção de nitrogênio.
Remoção mássica (subestimativa da eficiência).
Reaproveitamento da biomassa.
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Kadlec e Wallace (2008)
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Treatment Wetlands 2nd Ed. (2008). [4.531]
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Brisson e Chazarenc
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Maximizing pollutant removal in constructed wetlands:
Should we pay more attention to macrophyte species
selection? Sci. Tot. Env. 407 (2009). [144]
Guia para escolha da vegetação.
Alagados cultivados com a mesma espécie apresentam
muita variabilidade no desempenho, tornando a
comparação difícil.
Além dos dados de carregamento, dados relativos à
planta, como por exemplo produtividade, são essenciais.
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Vymazal
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Plants used in constructed wetlands with horizontal
subsurface flow: a review. Hydrobiologia. 674 (2011). [85]
Na maioria das comparações pareadas relata-se o papel
positivo da vegetação.
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Exceções: Balizon et al. (2002).
Scholz e Xu (2002), Scholz (2006);Lee e Scholz (2007)
A vegetação deve ser tolerante a elevados valores de
carregamento.
Deve ter região rizomatosa abundante para prover sitios
para adesão microbiana e para oxigenação (embora
limitada) do meio.
Deve ter boa produtividade para remoção de nutrientes
via colheita e isolamento no inverno.
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Outros
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Shelef, Gross e Rachmilevitch
Role of plants in a constructed wetland: current and new
perspectives. Water. 5 (2013). [16]
Principais conclusões são referentes ao manejo.
Zanella
Vegetação em sistemas de wetlands construídos - Muitas
opções, mesmas escolhas.
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Sumário
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A escolha da vegetação
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Dependerá de características como perenidade,
tolerância, produtividade, facilidade de manejo e
reaproveitamento.
Deverão ser avaliados também, critérios como
características da água residuária a ser tratada, carga
orgânica, época da colheita e possibilidade de cultivo
consorciado.
Fonte: MATOS et al. (2011)
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Concluindo
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The presence of macrophytes is one of the most
conspicuous features of wetlands and their presence
distinguishes constructed wetlands from unplanted soil
filters or lagoons (Vymazal, 2011).
Assim como um sistema que despeja água cinza não
pode ser chamado de “green technology”, um sistema não
vegetado não é um sistema de “zona de raízes”.
No campo científico: aprendizado com as agrárias e as
biológicas.
Vendo os alagados construídos como solução de
engenharia, aspectos de manejo (colheita e
aproveitamento econômico da biomassa) deverão receber
mais atenção.
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Obrigado!
[email protected]
www.gpqa.ufv.br