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技术
闲置

Fitorremediação [巴西]

technologies_1696 - 巴西

完整性: 80%

1. 一般信息

1.2 参与该技术评估和文件编制的资源人员和机构的联系方式

关键资源人

SLM专业人员:
SLM专业人员:
SLM专业人员:

Pflugmacher Stephan

+49 30 314 29023

stephan.pflugmacher@tu-berlin.de

Technische Universitӓt Berlin Institute of Ecology Faculty VI

Ernst-Reuter-Platz 1 10623 Berlin, Germany

德国

有助于对技术进行记录/评估的项目名称(如相关)
Book project: Making sense of research for sustainable land management (GLUES)

1.3 关于使用通过WOCAT记录的数据的条件

编制者和关键资源人员接受有关使用通过WOCAT记录数据的条件。:

1.4 所述技术的可持续性声明

这里所描述的技术在土地退化方面是否存在问题,导致无法被认为是一种可持续的土地管理技术?:

2. SLM技术的说明

2.1 技术简介

技术定义:

Tratamento de efluentes de piscicultura empregando macrófitas aquáticas (fitorremediação).

2.2 技术的详细说明

说明:

A piscicultura, por utilizar remédios e uma grande quantidade de ração para alimentar os peixes, provoca impactos no ecossistema aquático pela introdução de nitrogênio, fósforo e resíduos dos remédios. Essa tecnologia utiliza plantas que, após extrair o contaminante da água, armazena-o em sua estrutura para tratamento subsequente, quando necessário, ou mesmo metabolizá-lo, podendo, em alguns casos, transformá-lo em produtos menos tóxicos ou mesmo inócuos. Uma das alternativas de descontaminação e melhoria ambiental é a fitorremediação, que é definida como uma técnica que utiliza plantas e suas microbiotas com a finalidade de remover, degradar ou isolar substâncias tóxicas do ambiente. As plantas usadas nessa técnica são macrófitas aquáticas. Dessa maneira, as plantas apresentam caracteristicas de vegetais terrestres e tem grande capacidade de adaptação a diversos tipos de ambiente. Além disso, um importante fator de acordo com a International Water Association, é a seleção das macrófitas aquáticas para realizar a fitorremediação, onde o critério de escolha de quais macrófitas serão utilizadas no sistema de tratamento é associado à disponibilidade de onde será implantado o sistema. No caso da Eichhornia crassipes, a maior parte dos sólidos em suspensão são removidos por sedimentação ou por adsorção no sistema radicular das plantas. A densa cobertura dessas plantas reduz os efeitos de mistura do vento, assim como minimiza a mistura térmica. A sombra produzida pelas plantas restringe o crescimento de algas e o sistema radicular previne o movimento horizontal do material. Dessa maneira, as partículas são removidas do esgoto e, em seguida, os microorganismos associados a plantas na rizosfera lentamente se decompõe. Muitos organismos podem ser usados na degradação, como bactérias, fungos ou plantas (biodegradação) e a eficiência de um ou de outro depende, em muitos casos, da estrutura molecular e da presença de enzimas que são ágeis em degradar o produto.

O Sistema Fígado Verde emprega plantas aquáticas com o objetivo de remover, transferir, estabilizar ou destruir elementos nocivos. Esta técnica pode ser empregada para a remoção de metais pesados, hidrocarbonetos de petróleo, agrotóxicos, cianotoxinas, explosivos, solventes clorados e subprodutos tóxicos da indústria. O viveiro é localizado nas margens do reservatório de Itaparica, que tem como principal finalidade a geração de energia elétrica. Existem dúzias de tanques escavados para criação de tilápia e tambaqui (colossoma macropomum) alevinos e juvenis. Além dos tanques, existem dúzias de tanques-rede instalados no reservatório para onde os peixes são mandados na fase adulta (período de engorda). Parte do esgoto dos tanques escavados são despejados em uma lagoa de estabilização, e a outra parte vai para o Sistema Fígado Verde. A poluição comeca nos tanques de peixe por causa da alimentação e da excreção dos peixes. A alimentação é rica em fósforo e nitrogênio e pode causar a eutrofização da água, se não for tratada. O Sistema Fígado Verde consiste em um tanque de grandes dimensões (100 m x 20 m x 2,0 m). O tanque foi subdividido em seis partes (em 2 partes, Eichhornia crassipes foram plantadas e nas outras 4 partes, Egeria densa foram plantadas, 25 mudas por metro quadrado). Uma rede de nylon foi colocada para isolar a E. crassipes da E. densa. Uma tela é colocada antes da entrada do tanque para impedir que haja entrada de algum peixe que venha dos viveiros. Tmabém pode-se colocar opcionalmente uma válvula de registro na tubulação de entrada para controlar a vazão de entrada. Deve ser realizado monitoramento periódico dos parâmetros físico-químicos e biológicos para controlar as variações ambientais. Por variações ambientais entendem-se variações locais e temporais dos parâmetros físico-quimicos e biológicos no Sistema Fígado Verde em relação aos nutrientes e parâmetros ambientais. Os parâmetros foram monitorados com uma sonda multiparamétrica OAKTON 650. Os parâmetros seguintes foram analisados in situ: temperatura do ar (ºC), temperatura da água (ºC), pH, salinidade (ppm), condutividade elétrica (µS.cm-1), total de sólidos dissolvidos (mg.L-1). No laboratório, total de fósforo Kjeldahl (µg.L-1), total de nitrogênio (µg.L-1), nitrito (mg.L-1), nitrato (mg.L-1), azoto amonical (mg.L-1), oxigênio dissolvido (mg.L-1), e turvação (NTU) foram analisadas. Fitoplânctons foram também coletados para relacionar com os parâmetros monitorados.

É necessário remover a biomassa macrófita periodicamente e limpar o filtro para eliminar o lodo e a vegetação transportada pelo fluxo vindo dos tanques de psicultura. Durante a época de seca, essa remoção pode ser feita a cada 15 dias, e durante a época de chuvas, deve ser feito de 30 em 30 dias. A remoção da biomassa é, em geral, a remoção de E. crassipes, incluindo suas raízes. A E. crassipes cresce muito rápido em áreas tropicais e cheias de nutrientes. Em Itacuruba, o período de chuvas é muito curto, então a maior parte do ano é de seca. Essa é a razão porque a remoção de plantas deve ser feita periodicamente. Cercar o viveiro evitará o pastoreio de animais. Deve-se ter uma periódica limpeza da seção de drenagem. O Sistema Fígado Verde, no nosso exemplo, recebe os efluentes dos viveiros de juvenis tilápias (Oreochromis niloticus), que carrega o restante da ração (rica em nitrogênio e fósforo), fezes, antibióticos, hormônios e proibiótico

A fitorremediação (Fito = planta e remediar = dar remédio, corrigir) é uma tecnologia emergente que utiliza várias plantas (vegetais) para degradar, extrair, conter ou imobilizar contaminantes em solos e águas. Esta tecnologia tem sido considerada como uma alternativa inovadora e de baixo custo à maioria das técnicas de tratamento já estabelecidas para áreas contaminadas, como biorreatores de membrana, reatores UASB (upflow anaerobic sludge blanket) e outros. O Sistema Fígado Verde pode ser vista como uma zona úmida construída, que pode ser usado tanto no tratamento de efluentes da psicultura quanto no tratamento de efluentes de indústrias. Em ambos os casos a metodologia adotada é a mesma. Pode(m) variar a(s) planta(s) empregada(s) dependendo do tipo de poluente que se deseje remover.
Em relação à remoção de nutrientes em sistemas de zonas úmidas construídas, diferentes espécies de macrófitas apresentam concentrações variadas em tecidos vegetais diferentes. Estas conclusões demonstram as diferenças fisiológicas entre as espécies vegetais em termos de captura e estoque de nutrientes, que deve ser levadas em consideração ao planejar o tratamento de efluentes com essas espécies.
Entretanto, para que esta tecnologia se torne eficiente e economicamente viável em escala comercial algumas limitações precisam ser superadas. Plantas ideais para a fitorremediação precisam: a) apresentar rápido crescimento; b) ter elevada produção de biomassa; c) possuir sistemas radiculares extensos; d) ser de fácil manejo/poda; e) tolerar e acumular certa concentração de metais-traço em partes que possam ser colhidas

2.3 技术照片

2.5 已应用该技术的、本评估所涵盖的国家/地区/地点

国家:

巴西

区域/州/省:

Pernambuco

有关地点的进一步说明:

Vila do Coité, Itacuruba

2.6 实施日期

如果不知道确切的年份,请说明大概的日期:
  • 不到10年前(最近)

2.7 技术介绍

详细说明该技术是如何引入的:
  • 在实验/研究期间
注释(项目类型等):

Foi construido em 2013 no Brazil pela primeira vez. O cientista principal tem experiencia anterior, entre outras, em Koréa do Sul.

3. SLM技术的分类

3.1 该技术的主要目的

  • 保护生态系统

3.2 应用该技术的当前土地利用类型

水道、水体、湿地

水道、水体、湿地

  • 排水管道、水道
  • 池塘、大坝
注释:

O reservatório de Itaparica (hoje conhecida como reservatório Luiz Gonzaga), é localizada entre os estados de Pernambuco e da Bahia, na região chamada submédio da bacia de São Francisco. É parte do complexo hidrelétrico de Paulo Afonso, com os reservatórios de Moxotó, Paulo Afonso I, II, III, IV e Xingó. Foi construído em 1987, com a finalidade principal de geração de energia. Além disso, o reservatório tem múltiplos usos, como abastecimento público e industrial, irrigação, aquicultura, pecuária, navegação, turismo e lazer. Pode-se observar um uso inadequado em seus encontros, como perímetros de irrigação utilizando práticas inadequadas de agricultura, com agrotóxicos e ocupações irregulares despejando esgoto sem o devido tratamento diretamente no reservatório. Com a construção do reservatório de Itaparica, parte da população teve que ser removida para novas áreas urbanas localizadas nos arredores do reservatório.
A construção dos reservatórios interrompeu sistematicamente o fenômeno Piracema¹, afetando pescadores tradicionais que dependem diretamente da pesca para sobreviver. A aquicultura foi uma alternativa à escassez de peixes depois da construção dos reservatórios. As primeiras iniciativas de aquicultura aconteceram no município de Jatobá, em 1990. Gradualmente, nas cidades de Itacuruba, Petrolândia e Belém de São Francisco também surgiram atividades de aquicultura com pequenas associações. Hoje em dia existem dúzias dessas associações, formando um Arranjo Produtivo Local. A Companhia de Desenvolvimento do Vale de São Francisco e Parnaíba implantou sete estações de aquicultura para fornecer alevinos para reabastecer o reservatório. A eutrofização em reservatórios semiáridos apresenta um problema ambiental devido à redução do potencial hidrológico através de mudanças na qualidade da água, com prejuízo em todos os múltiplos usos e na manutenção da biota aquática. A região apresenta escassez de água tanto em quantidade quanto em qualidade por conta dos fatores climáticos, geológicos e pantropicais.

如果由于技术的实施而导致土地用途发生变化,则在技术实施前说明土地利的用途。:

Grazing land: Ge: Extensive grazing land

3.3 有关土地利用的更多信息

该技术所应用土地的供水:
  • 混合雨水灌溉
每年的生长季节数:
  • 2

3.4 该技术所属的SLM组

  • 地表水管理(泉、河、湖、海)
  • 湿地保护/管理

3.5 技术传播

具体说明该技术的分布:
  • 均匀地分布在一个区域
如果该技术均匀地分布在一个区域上,请注明覆盖的大致区域。:
  • < 0.1 平方千米(10 公顷)
注释:

O tanque tem 100m de comprimento por 20 de largura, e 1,70m de profundidade, mas a área pode ser maior em função do volume de efluente a ser tratado. A área todo comprehende também as tanques escavados para os peixes.

3.6 包含该技术的可持续土地管理措施

植物措施

植物措施

  • V5:其它
结构措施

结构措施

  • S5:大坝、集水斗、水池
注释:

macofitas, espécies diferentes
em blocos

3.7 该技术强调的主要土地退化类型

水质恶化

水质恶化

  • Hp:地表水水质下降
注释:

manejo do solo, desmatamento / remoção da vegetação natural (incl. incêndios florestais), exploração excessiva da vegetação para uso doméstico, pastagem excessiva, urbanização e infra-estrutura de desenvolvimento, descargas (contaminação ponto de água), sobre captação / retirada excessiva de água (para irrigação, indústria, etc.), mudança na temperatura, mudança de chuvas sazonais, secas, pressão populacional, pobreza / riqueza, insumos e infra-estrutura: (estradas, mercados, distribuição de pontos de água, outros, â € |), educação, acesso a serviços de conhecimento e de apoio, guerra e conflitos

Manejo da cultura (anual, perene, árvore / arbusto), atividades industriais e de mineração, liberação de poluentes transportados pelo ar (urbano / industryâ € |), perturbação do ciclo da água (infiltração / escoamento), Chuvas fortes / extremo (intensidade / quantidade), tempestades de vento / tempestades de poeira, inundações, outras causas naturais (avalanches, erupções vulcânicas, fluxos de lama, recursos naturais altamente suscetíveis, extremo topografia, etc.) especifique, posse de terra, disponibilidade de trabalho, governança / institucional

3.8 防止、减少或恢复土地退化

具体数量名该技术与土地退化有关的目标:
  • 减少土地退化

4. 技术规范、实施活动、投入和成本

4.1 该技术的技术图纸

作者:

Stephan Pflugmacher-Lima, TU Berlin Fakultät VI Planen Bauen Umwelt; Sekr. A1; Strasse des 17. Juni 152; 10623 Berlin; Aleman

4.2 技术规范/技术图纸说明

O ponto P1 corresponde à captação da água que abastece os tanques dos viveiros. O ponto P2 recebe a descarga dos efluentes vindos de 10 viveiros de juvenis de tilápia (Oreochromis niloticus).
Location: Itacuruba. Pernambuco
Date: 2013

Vegetative material: O: Outro
Number of plants per (ha): 250000
Other species: Egeria densa; Eichhornia crassipes

Dam/ pan/ pond
Depth of ditches/pits/dams (m): 1,7
Width of ditches/pits/dams (m): 20
Length of ditches/pits/dams (m): 100

Wall/ barrier
Depth of ditches/pits/dams (m): 1,7
Width of ditches/pits/dams (m): ca 0,3
Length of ditches/pits/dams (m): ca 15

Construction material (other): tubos, valvulas
Specification of dams/ pans/ ponds: Capacity 3400m3
Dimensions of spillways: ca 100m

4.3 有关投入和成本计算的一般信息

其它/国家货币(具体说明):

Real (R$)

注明美元与当地货币的汇率(如相关):1美元=:

3.17

注明雇用劳工的每日平均工资成本:

2.11

4.4 技术建立活动

活动 措施类型 时间
1. Escavar e stabilizar paredes 结构性的
2. Colocar 5 barreiras 结构性的
3. Cercar 结构性的
4. Colocar as macrofitas 植物性的

4.5 技术建立所需要的费用和投入

对投入进行具体说明 单位 数量 单位成本 每项投入的总成本 土地使用者承担的成本%
设备 Caminhão para remoção da terra 1.0 126.38 126.38 100.0
施工材料 Mourão (com cimento) 1.0 473.93 473.93 100.0
施工材料 Arame-farpado 1.0 315.96 315.96 100.0
施工材料 Terraplenagem 1.0 252.76 252.76 100.0
技术建立所需总成本 1169.03

4.6 维护/经常性活动

活动 措施类型 时间/频率
1. Trocar as macrofitas 植物性的

4.7 维护/经常性活动所需要的费用和投入(每年)

对投入进行具体说明 单位 数量 单位成本 每项投入的总成本 土地使用者承担的成本%
劳动力 1.0 63.96 63.96 100.0
设备 Tela de nylon 1.0 15.8 15.8 100.0
其它 Limpeza do terreno 1.0 315.96 315.96 100.0
技术维护所需总成本 395.72

5. 自然和人文环境

5.1 气候

年降雨量
  • < 250毫米
  • 251-500毫米
  • 501-750毫米
  • 751-1,000毫米
  • 1,001-1,500毫米
  • 1,501-2,000毫米
  • 2,001-3,000毫米
  • 3,001-4,000毫米
  • > 4,000毫米
有关降雨的规范/注释:

500-750mm: monção, chuvas de inverno / verão) / duração dos períodos secos ser conhecidos

农业气候带
  • 半干旱

Chuva com dezembro a maio, com o máximo no mês de março

5.2 地形

平均坡度:
  • 水平(0-2%)
  • 缓降(3-5%)
  • 平缓(6-10%)
  • 滚坡(11-15%)
  • 崎岖(16-30%)
  • 陡峭(31-60%)
  • 非常陡峭(>60%)
地形:
  • 高原/平原
  • 山脊
  • 山坡
  • 山地斜坡
  • 麓坡
  • 谷底
垂直分布带:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.

5.3 土壤

平均土层深度:
  • 非常浅(0-20厘米)
  • 浅(21-50厘米)
  • 中等深度(51-80厘米)
  • 深(81-120厘米)
  • 非常深(> 120厘米)
土壤质地(表土):
  • 中粒(壤土、粉土)
土壤质地(地表以下> 20厘米):
  • 中粒(壤土、粉土)
表土有机质:
  • 低(<1%)

5.4 水资源可用性和质量

地下水位表:

< 5米

地表水的可用性:

匮乏/没有

水质(未处理):

不良饮用水(需要处理)

5.5 生物多样性

物种多样性:
  • 中等

5.6 应用该技术的土地使用者的特征

定栖或游牧:
  • 定栖的
非农收入:
  • > 收入的50%
相对财富水平:
  • 平均水平
  • 丰富
个人或集体:
  • 个人/家庭
性别:
  • 男人

5.7 应用该技术的土地使用者拥有或租用的平均土地面积

  • < 0.5 公顷
  • 0.5-1 公顷
  • 1-2 公顷
  • 2-5公顷
  • 5-15公顷
  • 15-50公顷
  • 50-100公顷
  • 100-500公顷
  • 500-1,000公顷
  • 1,000-10,000公顷
  • > 10,000公顷
这被认为是小规模、中规模还是大规模的(参照当地实际情况)?:
  • 小规模的

5.8 土地所有权、土地使用权和水使用权

土地所有权:
  • 个人,未命名
  • 个人,有命名
土地使用权:
  • 个人
  • precia cadastro e outorga; grande usuário paga
  • precia cadastro e outorga; grande usuário paga

5.9 进入服务和基础设施的通道

健康:
  • 贫瘠
  • 适度的
教育:
  • 贫瘠
  • 适度的
技术援助:
  • 贫瘠
  • 适度的
就业(例如非农):
  • 贫瘠
  • 适度的
市场:
  • 贫瘠
  • 适度的
能源:
  • 贫瘠
  • 适度的
道路和交通:
  • 贫瘠
  • 适度的
饮用水和卫生设施:
  • 贫瘠
  • 适度的
金融服务:
  • 贫瘠
  • 适度的
assistência técnica:
  • 贫瘠
  • 适度的

6. 影响和结论性说明

6.1 该技术的现场影响

社会经济效应

水资源可用性和质量

饮用水的可用性

降低
增加
其它社会经济效应

aumento com o custo da manutenção, pois tem que pagar mão-de-obra para fazer o manejo das macrófitas

社会文化影响

bem-estar humano

decreased
increased
注释/具体说明:

A tecnologia contribua na melhoria da qualidade da água, que está diretamente relacionada com a saúde da população.

生态影响

水循环/径流

水质

降低
增加

蒸发

增加
降低
其它生态影响

Uma tela de nylon impede que as macrófitas ocasionalmente se desprendem no reservatório.

6.4 成本效益分析

技术收益与技术建立成本相比如何(从土地使用者的角度看)?
短期回报:

积极

长期回报:

积极

技术收益与技术维护成本/经常性成本相比如何(从土地使用者的角度看)?
短期回报:

积极

长期回报:

积极

6.7 该技术的优点/长处/机会

土地使用者眼中的长处/优势/机会
No caso o controle do governo seria forte, a tecnologia ajudaria cumprir as regras.

编制者或其他关键资源人员认为的长处/优势/机会
Dentre as vantagens de adoção da técnica Green Liver estão o baixo custo, rapidez de construção e relativamente fácil operação.

Achamos uma vantagem o sistema utilizar processos naturais para a purificação de água.

6.8 技术的弱点/缺点/风险及其克服方法

土地使用者认为的弱点/缺点/风险 如何克服它们?
Aumenta os custos por conta da mão-de-obra.
编制者或其他关键资源人员认为的弱点/缺点/风险 如何克服它们?
A necessidade de fazer o manejo das plantas e desobstrução de alguma tubulação. Para isto necessita de mão-de-obra de pelo menos um trabalhador que monitore o sistema periodicamente e faça a manutenção.

7. 参考和链接

7.1 信息的方法/来源

  • 与土地使用者的访谈

7.2 参考可用出版物

标题、作者、年份、ISBN:

Pflugmacher, S., Kühn, S., Lee, S.-H., Choi, J.-W., Baik, S., Kwon, K.-S., Contardo-Jara, V., 2015. Green Liver Systems® for water purification: Using the phytoremediation potential of aquatic macrophytes for the removal of different cyanobacterial toxins from water. AJPS 06 (09), 1607–1618. doi:10.4236/ajps.2015.69161.Nimptsch, J., Wiegand, C., Pflugmacher, S., 2008. Cyanobacterial toxin elimination via bioaccumulation of MC-LR in aquatic macrophytes: An application of the “Green Liver Concept”. Environ. Sci. Technol. 42 (22), 8552–8557. doi:10.1021/es8010404.

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