programa de pÓs-graduaÇÃo em ciÊncias … na agua sistemas... · •controle sanitário e de...
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0,6%: água subterrânea, rios, lagos e atmosfera
Distribuição da Água:
97,5%: Oceanos
1,9%: Geleiras
http://acqua.wordpress.com
¾ da superfície da Terra
é água
2,5%
http://www.planetasustentavel.abril.com.br
http://www.fomezero.gov.br
Fontes de abastecimento no meio rural
Usos da água nos diferentes elos das cadeias produtivas
Na produção animal:• dessedentação• irrigação • habitat (aquicultura)• higiene
• indivíduos • equipamentos • instalações• remoção resíduos
• Produção •Industrialização• Comercialização
• Consumo
conjunto das funções técnicas envolvidas, desde a produção dos produtos até o consumo
Ciclo hidrológico
Água:solvente ambiental
http://www.cetesb.sp.gov.br
Doenças de veiculação hídrica
são descritas em todos os
sistemas de produção animal
interferindo, diretamente, na
produtividade destes.
microrganismos
patogênicos atingem a
água através de
excretas/fômites
de pessoas ou animais
infectados
Resíduos químicos/ Metais
pesados
Indicadores de qualidade:
Microbiológicos:
• coliformes
• enterococcus
• salmonelas
• outros
Físico-químicos:
• DBO, DQO
• compostos nitrogenados e fósforo
• metais, etc.....
IQA
e
classificação da água
CONAMA nº 357/2005
Classe Especial Mantidas as condições naturais do corpo de água
1 UFC/100mL em 80% amostras; seis amostras/ano
pH = 6 a 9
Classe
1
2
3
4
OD
mg/L
>6
>5
>4
>2
CF1
200
1000
10002
----
DBO mg/L
3
5
10
----
2dessedentação animal; outros fins 2500
CONAMA nº 357/2005
• Adição de dejetos aos recursos hídricos, resulta do rápido aumento populacional das bactérias e na extração do oxigênio dissolvido;
• Os teores de nitratos detectados no lençol freático de solos tratados com altas quantidades de dejetos líquidos (160 m3/ha) são 10 vezes maiores que os de solos não tratados
Impacto da utilização de adubação orgânico na
qualidade hídrica
(Perdomo et al. (2001).
0
1
2
3
4
5
Lo
g1
0N
MP
1 4 7 8 9 11 14 15 2 3 5 6 10 12 13 16 17 18
pontos
CT
CF
Água: em área de produção de suínos
Figura: NMP mediano (Log10) de coliformes totais e fecais em amostras de água, segundo o ponto de coleta.
(Schneider et al., 2009)
Perfil de resistência aos antimicrobianos:
• maior índice de resistência ao cefaclor: 51,9% em águas superficiais e 62,9% nas subterrâneas;
• multirresistencia: 25,96% em águas superficiais e 26,73% subterrâneas;
• índice de resistência múltipla (MAR): 0,164 para águas superficiais e 0,184 para subterrâneas.
Água: em área de produção de suínos
(Schneider et al., 2009)
Água: na produção de suínosÍndice de diversidade e equitabilidade em água superficial (rio) e subterrânea (poço) em região de produção suinícola de Santa Catarina.
(Schneider et al., 2008)
• Bactérias entéricas : 13,7% águas subterrâneas e 39,9% nas águas superficiais.
• eqüitabilidade de águas subterrâneas (0,2199 a 0,5423) significativamente maiores (P = 0,003) que águas superficiais (0,1154 a 0,2273).
•o mesmo não foi observado em relação à diversidade (P>0,05)
Água: em área de produção de suínos
Demandas para uso de produtos em ambientes hídricos:
•Controle sanitário e de doenças em aqüicultura,
•Controle de algas,
•Controle de plantas aquáticas,
•Controle de vetores em campanhas de saúde pública.
Maximiano et al. (2005)
drogas veterinárias, agrotóxicos e afins
Manejo resíduos
• Segregação
•sólidos
•orgânicos (compostáveis, saúde, lixo)
•demais (recicláveis, ...)
•líquidos
• Destinação
•70% propriedades SC - esterqueiras
•Lagoas interligadas, biodigestores, compostagem
0
1
2
3
4
5
6
7
P1 P3 P9 P10 P11 P14
pont os amost rados
CT-out/ inv CT-prim/ver CF-out / inv CF-prim/ver
a a
b b bb
Monitoramento de lagoas em série
redução 99,9% CT e 99,9% CF
P14: out/inv ⇒⇒⇒⇒23 ufc/100 mL CT e 4 ufc/100 mL CF
prim/ver⇒⇒⇒⇒ 55 ufc/100 mL CT e 36,5 ufc/100 mL CF
Schmidt et al. (2002)
P1
P14
0
2
4
6
8
10
NM
P (
Lo
g1
0)
dia zero 8,11 8,11
1 dia 6,2 5,51
2 dias 5,03 4,36
CT CF
Número Mais Provável médio (Log10) de coliformes totais (CT) e termotolerantes (CF) em dejetos suínos em diferentes tempos de retenção (dias) em um reator anaeróbio.
(Michaelsen et al., 2008)
a
b
a
bb
c
Monitoramento esterqueiras: 9 propriedades RS e SC
5,8
6
6,2
6,4
6,6
6,8
7
7,2
CT CF
co lif o rmes
zero 30 60 90 120
Maroso et al. (2004); Silva et al. (2005); Dick et al. (2004)
Identificadas Salmonellasp.
em quatro propriedades:
� zero dias (1)
�zero e 120 dias (1)
� 30 dias (1)
� 20 dias (2)
RATB E.coli -Salmonellaamostras 77 28%MR 37,5 3,6
Resultados Esterqueiras Resistência a antimicrobianos: E.coli
Silva et al.(2005)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
resis
tência
(%
)
t na ap s c su cp cf e a n ac
antimicrobianos
zero
120
Amostragem (dias) 0 30 60 90 120
Concentração de N-NH4 (mg/L)
6.922 5.880 4.965 4.272 3.540
Concentração de N-NO2 (mg/L)
365 667 561 265 266
Concentração de N-NO3 (mg/L)
15 15 15 14 15
Valores médios de concentração de nitrogênio (diferentes formas)
Santos et al. (2006)
Limites para água superficial (Conama 357):•Nitrato – 10 mg/L•Nitrito – 1 mg/L
Quantidade estimada de dejetos líquidos de suínos produzidos diariamente de acordo com o sistema de produção
Hernandes (2010)
Tipo de Atividade
Quantidade diária de dejetos
Número de animais/ granja, Vale do Taquari/RS
Dejetos gerados L/dia
(estimativa)
Ciclo Completo 85 litros / matriz 11.175 949.875
Creche 1,40 litros/ cabeça 91.504 128.105
Terminação 9,0 litros / cabeça 137.273 1.235.457
UPL 21 45 litros / matriz 40.290 1.813.050
UPL 63 45 litros / matriz 46.437 2.089.665
• SC e PR possuem limite legal de aplicação de dejetos ao solo• os cálculos de quantidades por área são feitos com base em
volumes de dejetos ao invés de nutrientes por área. • esse critério poderá resultar em grandes disparidades, tanto no
caso dos licenciamentos, quanto nas quantidades de nutrientes aplicados ao solo.
• O rebanho médio suinícola dos empreendimentos com mais de 100 animais, gera uma demanda de áreas para uso dos dejetos como fertilizante do solo, que é incompatível com a área agrícola média das propriedades do estado de SC.
• Isso torna necessária a busca de outras alternativas de reciclagem que não dependam de áreas agrícolas.
(Seganfredo, 2005a, b)
Problema da aplicação de dejetos no solo:
Na média do estado de SC e de suas 20 regiões, a suinocultura demanda menores áreas para uso dos dejetos como fertilizante do que a bovinocultura leiteira e a avicultura, porém, uma avaliação mais precisa da pressão dos dejetos animais sobre as áreas agrícolas depende da distribuição espacial dos rebanhos dentro de cada região.
Principais Melhorias a Serem Realizadas em granjas de suinos a fim de obter o Licenciamento Ambiental no Vale do Taquari/RS (2009)
27
17
5
2
16
5
1
27
0 5 10 15 20 25 30
Número de propriedades
Rrever sistema de tratamento
de dejetos
Rever situação da composteira
Recuperar/proteger a
vegetação nativa - APP
Necessita assitência técnica
oficial ou contratada
Melhorar as instalações
Implantar composteira
Localização proxima à àrea
urbana
Favorável sem restrições
Hernandes (2010)
Estudo de sustentabilidade ambiental realizado em 33 propriedades familiares de pecuária de leite na microrregião de Erechim/RS, organizadas
por tipologia
Rodrigues (2011)
Práticas conservacionistas Tipo
Especializado (%)
Tipo em transição (%)
presença de erosão 5 25
Rotação de culturas 78 50
Alteração na fertilidade do
solo
91 100
Recuperação do solo com
base em análise
96 33
Formação/informação 30 12
Quanto aos recursos hídricos:�33%: matos e capões são cercados,�36%: fontes protegidas�51,5%: mata ciliar falha ou ausente na propriedade.
Rodrigues (2011)
� 70% declararam não possuir
sistema de tratamento de
dejetos;
� 51% utilizam o esterco nos
piquetes.
Bovinocultura de leite
• Suinocultura: manejo de dejetos para atendimento àlegislação (licenciamento);
• Bovinocultura leiteira: manejo dejetos –bioesterqueiras;
• Caprinocultura: “tratamento” sob galpões e deposição nas pastagens.
Manejo resíduos: pesquisa com produtores
Existe carência de informação quanto às
categorias de resíduos sólidos, necessidade de
segregação na origem e destinação correta.
Produtos com ação reguladora das funções gastro-entericas: enzimas, probióticos, prebióticos, ácidos orgânicos, óleos essenciais entre outros:•Utilização de próbioticos em substituição aos antimicrobianos como promotores de crescimento ou melhoradores da eficiência alimentar: ação benéfica - ganho médio de peso diário - menor variabilidade do peso aos 63 dias - redução da consistência anormal das fezes e valor inferior na contagem de E. coli (Almeida et al., 2005).•Ácidos orgânicos como alternativa ao uso de antibióticos promotores de crescimento: ácido fumárico (0,5% ou 1%) (Gomes et al., 2005).•Uso de fitase microbiana na dieta de frangos de corte tem como finalidade aproveitamento dos minerais, principalmente, cálcio e fósforo (Grandi et al., 2007).•Em suínos.......melhor aproveitamento de nutrientes (menor impacto pela redução de P eliminado nas fezes)
Fluxo de àgua natural
Boas Práticas Hídricas
Poluição Difusa
Palhares (2010)
Utilização de práticas conservacionistas: manejo do solo, mata ciliar, proteção de nascentes, etc..............
Parâmetro FG1 FG2Alcalinidade (mg CaCO3.L-1) 226 3.045Amônia (mg NH4-N.L-1) 47 726Nitrogênio total Kjedahl (mg N.L-1)
77 1.671
Sólidos totais (mg.L-1) 1.078 24.136Sólidos voláteis totais (mg.L-1) 663 17.700DQO (mgO2.L-1) 1.138 50.920pH 8,5 - 9 6,0-7,0
Características dos efluentes de duas granjas de suínos com manejo de dejetos diferenciados: FG1 – raspagemprévia à lavagem e FG2 – lavagem dos resíduos.
(Trevisan et al., 2011)
ReferênciasAlmeida, E. et al. Avaliação do uso do probiótico (Protexin®) em leitões na fase de creche submetidos a desafio com E. coli. In: Congresso da Abraves, 2005.Dick, M.; Maroso, M.T.D.; Cardoso, M.R.I.; Schmidt, V. Sobrevivência e perfil de resistência antimicrobiana de amostras de Salmonella sp. isoladas em esterqueiras para o tratamento de dejetos suínos. In: Salão de iniciação científica da UFRGS, 2004.Gomes, F.E. et al. Ácido fumárico e sua combinação com os ácidos butírico ou fórmico em dietas de leitões recém-desmamados. in: Congresso da Abraves, 2005.Grandi, J. et al. O uso de fitase e diferentes fontes protéicas na dieta de frangos de corte. In: Salão de Iniciação da UFRGS, 2007.Hernandes, J.F.M. Políticas públicas na gestão ambiental na suinicultura da Vale do Taqueri/RS. Dissertação. Programa de Pós-graudação em Agronegócios-UFRGS, 2010.Maroso, M.T.D.; Torres, C.A.; Santos, M.A.A.; Cardoso, M.R.I.; Schmidt, V. Sobrevivência de microrganismos mesófilos em unidades simplificadas para o tratamento de dejetos suínos (esterqueiras). In: XVI Congresso estadual de medicina veterinária, 2004, Passo Fundo. XVI Congresso Estadual de Medicina Veterinária. Porto Alegre: SOVERGS, 2004.Maximilianao, A.A. et al. Utilização de drogas veterinárias, agrotóxicos e afins em ambientes hídricos: demandas, regulamentação e considerações sobre riscos à saúde humana e ambiental. Ciência e Saúde Coletiva, v,10, n.2, p.483-491, 2005.Michaelsen, R. et al. sobrevivência de coliformes em sistema anaeróbio para o tratamento de dejetos suínos. In: Congresso Brasileiro de Qualidade Ambiental. Porto Alegre: Abes, 2008.Rodrigues, R.G. Produção leiteira na agricultura familiar: um estudo de tipologia e indicadores de sustentabilidade ambiental na microregião de Erechim-RS. Dissertação. PPGAgronegócios, UFRGS, 2011. Palhares, J.C.P. Quantidade e qualidade de água na produção de suínos. In: I Simpósio Produção Animal e Recursos Hídricos. Concórdia: Embrapa, 2010.
Perdomo, C.C.; Lima, G.J.M.M.; Nones, K. Produção de suínos e meio ambiente. In: 9º Seminário Nacional de Desenvolvimento do Suinicultura, 2001.Santos, M.A.A. dos; et al. Esterqueiras: Avaliação físico-química e microbiológica do dejeto suíno armazenado. In: Congresso Brasileiro de Qualidade Ambiental. Porto Alegre: Abes, 2006.Schmidt, V.; Gottardi, C.P.T.; Santos, M.A. A; Cardoso, M.R.I. Perfil físico-químico e microbiológico de uma estação de tratamento de dejetos suínos. Ars. Veterinaria, Jaboticabal, v. 18, n. 3, p. 1-12, 2002.Schneider, R.N., Nadvorny, A.; Santos, M.A.A.; Schmidt, V. Caracterização da microbiota mesófila aeróbia de águas superficiais e subterrâneas da microbacia do Lajeado Suruvi. Acta Scientiae Veterinariae. v.36, p.7-12, 2008.Schneider, R. N.; Nadvorny, A.; Schmidt, V. Perfil de resistência antimicrobiana de isolados de Escherichia coli obtidos de águas superficiais e subterrâneas, em área de produção de suínos. Biotemas.v.22, p.11-17, 2009.Seganfredo, M.A. Densidade suinícola em Santa Catarina e sua consequente demanda de áreas agrícolas para uso dos dejetos como fertilizante. In: congresso da Abraves, 2005a.Seganfredo, M.A. Participação da suinocultura em relação à bovinocultura e à avicultura, na demanda de áreas agrícolas para uso dos dejetos como fertilizante. In: congresso da Abraves, 2005b.Silva, F.F.P.; Maroso, M.T.D.; Cardoso, M.R.I.; Schmidt, V. Sobrevivência e perfil de resistência a antimicrobianos de amostras de Escherichia coli isoladas em dejetos suínos armazenados em esterqueiras. In: Congresso brasileiro de veterinários especialistas em suínos, 2005.Trevisan, V.; Monteggia, L.O.; Schmidt, V. Influência do manejo nas características e nos sistemas de tratamento dos efluentes líquidos gerados na criação de suínos. In: 26º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. Porto Alegre: Abes, 2011.