Crescimento das plantas
Para a avaliação do crescimento das plantas cultivadas e sua influência no desempenho da unidade plantada, amostras da taboa foram avaliadas através de medições da parte aérea, segundo Olijnyk (2008) é uma das principais funções das macrófitas em SACs é o armazenamento de nutrientes na parte aérea. Através do cálculo do estoque (refere-se à quantidade de cada elemento acumulado por unidade de área) de um determinado nutriente, na biomassa aérea de macrófitas, pode-se avaliar a contribuição destes vegetais para a ciclagem de nutrientes na coluna d’água. Dornelas (2008). As amostras foram etiquetadas (Figura 4.16), logo depois de efetuada a poda.
Figura 4.16 - Exemplo de etiquetagem logo após efetuada a poda
A unidade foi dividida em quatro parcelas (espaços entre os tubos, entrada e saída) ao longo do leito (Figura 4.17) e foram selecionadas aleatoriamente dez plantas em cada parcela (A, B, C, D) e marcada com etiquetas numeradas. A altura de cada planta foi medidas com trena, bem como o pseudocaule. Foi também realizada a contagem das folhas. As medições foram realizadas com trena.
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Figura 4.17 - Desenho esquemático da divisão de parcelas
Caracterização da biomassa vegetal
Para caracterização da composição da biomassa vegetal, a coleta das plantas foi dividida em três fases distintas do seu ciclo: fase 1 - regeneração; fase 2 – fase de crescimento exponencial; fase 3 - estacionária. Foi coletada a parte aérea das plantas para a quantificação da matéria seca e de nitrogênio e fósforo.
A coleta foi realizada em três áreas de 3 m2 ao longo do leito do SAC, onde o crescimento foi determinado. As plantas foram escolhidas aleatoriamente no entorno dos tubos de amostragem.
O material vegetal úmido foi pesado no Laboratório de Nutrição Animal do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Minas Gerais, que utiliza a metodologia descrita em Malavolta et al. (1997), para determinação da produção da biomassa e, após a secagem (600 C), para a determinação de produção da matéria seca. Uma parte representativa desta amostra serviu para as análises de nutrientes (N, P). A produtividade de matéria seca (PMS), emg.m-2, foi obtida pela Equação 4.1, enquanto que a capacidade das plantas em extrair nutrientes foi obtida pelo produto da concentração do nutriente na planta e da produtividade de massa seca (Equações 4.2 e 4.3).
PMS = MS (4.1)
Em que: A*t
Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 85 PMS = Produtividade de massa seca (g.m-2.d-1);
MS = Massa de matéria seca na parcela amostrada (g.kg-1); A = Área da parcela amostrada (m2)
t = Tempo de crescimento (d)
A capacidade de remoção de nutrientes (N, P) nas plantas foi obtida pela seguinte equação: R = PMS *( CN /100) (4.2)
Onde:
R = Capacidade de remoção de nutrientes (g.m-2.d-1); PMS = Produtividade de massa seca (g.m-2.d-1);
CN = Concentração foliar de nutrientes (% ou dag.kg-1)
A eficiência de remoção de nutrientes (N, P) nas plantas foi obtida pela seguinte equação: E = R*ASAC * 100 (4.3)
Em que:
E = Eficiência de remoção de nutrientes (%)
R = Capacidade de remoção de nutrientes (g.m-2.d-1); ASAC = Área do SAC (m2);
Caf = Concentração de nutrientes no afluente (mg.L-1); Qaf= Vazão afluente (m3.d-1)
Foi realizada uma coleta de doze plantas escolhidas aleatoriamente, sendo três em cada parcela da unidade do SAC, para quantificação da biomassa do pseudocaule e foliar. O material úmido foi pesado no Laboratório de Análises Físico-químicas do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - DESA /UFMG, para a determinação da biomassa e, após isto, foi feita secagem na estufa a uma temperatura de 60oC, durante um período de 72 horas para a determinação de produção da matéria seca. Também foi medida a altura de cada folha e dos peseudocaules.
Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 86 Amostragem do meio suporte
Foram realizadas análises de carbono total do meio suporte. As amostras foram retiradas a uma profundidade de 25 cm e foram coletados 250 mL de material contendo escória e biomassa aderida. O material foi coletado próximo às tubulações para coletas de amostras existentes nas unidades, plantada e não plantada (Figura 4.18), perfazendo um total de três amostras para cada unidade do SAC, de forma a compor um perfil de concentração ao longo dessas unidades.
Figura 4.18 - Desenho esquemático do local de coleta de amostras do meio suporte
As análises foram realizadas no laboratório do DESA. A amostra de escória foi primeiramente passada por uma peneira (abertura = 2,38mm) e lavada uma vez com o efluente do próprio local, sem grandes revolvimentos, para não desprender a biomassa aderida. Esse líquido foi caracterizado como contendo sólidos intersticiais. Para extração da biomassa aderida na escória, a amostra coletada foi lavada três vezes com cerca de 333mL de água destilada, totalizando 1L de água destilada, passando de um para outro frasco de vidro sempre homogeneizando cerca de 3 minutos, separando ao final, o líquido em frascos para coletas.
A parte líquida foi analisada de acordo com os procedimentos constantes no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA/AWWA/WEF, 2005).
Foram coletadas amostras do meio suporte nas duas unidades, na entrada logo após a faixa de pedra de mão e na saída antes dessa faixa. As amostras foram retiradas a uma profundidade de 25 cm e foram coletados 0,5 L de material contendo a escória e o biofilme aderido. Dessas amostras foram realizadas análises para a quantificação de bactérias nitrificantes e desnitrificantes. A técnica utilizada para as análises foi a de Número Mais Provável (NMP),
Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da UFMG 87 que é um método que permite estimar a densidade de microrganismos viáveis presentes em uma amostra sob análise.
4.6 Avaliação do papel da evapotranspiração na remoção de