Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Washington da Silva Chagas (washington@bce.unb.br) on 2012-02-17T23:34:08Z No. of bitstreams: 1 2010_JaquelineFrancischettiZago.pdf: 3923464 bytes, checksum: 0783049ffcc1ddb8870c3c8e8119cd08 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-02-23T11:23:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_JaquelineFrancischettiZago.pdf: 3923464 bytes, checksum: 0783049ffcc1ddb8870c3c8e8119cd08 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-02-23T11:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_JaquelineFrancischettiZago.pdf: 3923464 bytes, checksum: 0783049ffcc1ddb8870c3c8e8119cd08 (MD5) / Este estudo contemplou a execução de técnicas analíticas qualitativas e quantitativas específicas para a caracterização de carvões ativados. Com a identificação das características físico-químicas de nove amostras produzidas no Brasil e uma importada, buscou-se avaliar o comportamento de adsorção para três variantes de saxitoxinas produzidas pela cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii: neo-STX, dc-STX e STX. A identificação das características físicas e químicas dos carvões ativados é de suma importância, uma vez que sua eficiência tende a ser influenciada por essas características, onde a superfície química dos carvões ativados e as condições de operação dos experimentos desempenham papel fundamental na adsorção de microcontaminantes, como por exemplo, as saxitoxinas. As saxitoxinas são substâncias solúveis em água e muitas vezes sua remoção é resistente ao tratamento convencional de abastecimento de água. Por serem substâncias tóxicas que afetam a saúde humana e de animais são alvo de preocupação emergente, uma vez que a incidência de florações de cianobactérias que produzem essa toxina aumentou consideravelmente no Brasil. Ao mesmo tempo em que as variantes das saxitoxinas são pouco estudadas, existe uma carência muito grande de trabalhos científicos que aprofundem os conhecimentos nos diferentes tipos de caracterização dos carvões ativados. A existência da competição pelos sítios ativos dos carvões ativados entre a matéria orgânica naturalmente presente no cultivo da água de estudo e entre as variantes desconhecidas das saxitoxinas foi constatada. A técnica de cromatografia líquida de alta eficiência foi utilizada para a quantificação da concentração das saxitoxinas durante todo o desenvolvimento do trabalho. Por meio do presente estudo, foi possível inferir sobre a aplicação de cada análise, buscando integrar as diferentes técnicas, comparando-as por meio dos resultados obtidos. As técnicas analíticas estudadas compreenderam: teor de cinzas, número de iodo, índice de azul de metileno, análise de Boehm, caracterização textural BET, espectroscopia fotoelétrica de raios-x, difratometria de raios-x, valores de pH e ponto de carga zero, infravermelho com transformada de Fourier, espectroscopia Raman do carbono 13, microscopia eletrônica de varredura e análise química qualitativa. Este trabalho aborda, ainda, discussões sobre o caráter ácido, básico e neutro dos grupos superficiais presentes nos carvões ativados que, de acordo com a literatura, são bastante contraditórios. Para tal, empregou-se a correlação de Pearson (r) e a análise de regressão linear simples (RLS), que são métodos estatísticos de simples interpretações e que surtiram resultados concordantes, embora a quantidade de dados fosse pequena. As isotermas de adsorção para as amostras estudadas não se ajustaram ao modelo de Freundlich. Esse comportamento, nas condições experimentais avaliadas, corroborou com a ocorrência de interações físicas muito fracas entre o adsorvente e o adsorvato, o que poderia ser explicado por um comportamento repulsivo de interações eletrostáticas. Contudo, uma investigação mais detalhada do procedimento analítico utilizado para a obtenção das isotermas se faz necessária. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Specific qualitative and quantitative analytical techniques were applied in this study to characterize activated charcoal. The physicochemical characteristics of nine Brazilian samples and one imported sample were identified in order to evaluate the adsorption behavior of three saxitoxins (neo-STX, dc-STX and STX) produced by the cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. The identification of the physicochemical characteristics of activated carbon is of paramount importance because its efficiency is influenced by these characteristics. Therefore, the chemical surface of activated carbon and the operating conditions of experiments play a fundamental role in the adsorption of microcontaminants such as saxitoxins. Saxitoxins are water-soluble compounds that are often resistant to removal by conventional water treatment methods. These toxic substances affect human and animal health and have therefore become an object of increasing concern, especially in Brazil, where there has been a significant increase in the growth of cyanobacterial blooms that produce these toxins. Saxitoxin variants have been studied very little so far, and there is also a paucity of scientific studies that add to the body of knowledge about different methods of characterization of activated charcoal. The present study revealed that the organic matter naturally present in the culture of the study water and the unknown saxitoxin variants compete for the active sites of activated charcoal. High-performance liquid chromatography was used throughout the present study to quantify the concentration of saxitoxins. This study allowed for inferences to be made about the application of each analytical method, seeking to integrate the different techniques and comparing them based on their results. The analytical techniques employed here were: total ash content, iodine index, methylene blue index, Boehm’s analysis, textural characterization (BET), X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffractometry, pH values and point of zero charge, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman spectroscopy of Carbon-13, scanning electron microscopy, and qualitative chemical analysis. This paper also discusses the acid, basic and neutral nature of the surface groups of activated charcoal, which, according to the literature, are highly contradictory. To this end, we used the statistical methods of Pearson’s correlation (r) and simple linear regression (SLR), which are simple to interpret and produced compatible results despite the small number of data. The adsorption isotherms for the samples under study did not fit the Freundlich model. Under the experimental conditions employed here, this behavior was corroborated by the occurrence of very weak physical interactions between the adsorbent and adsorbate, possibly due to repulsive electrostatic interactions. However, a more in-depth investigation of the analytical procedure to obtain the isotherms is necessary.

Dissertação (Mestrado)-Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2011. / Submitted by Juliane Alves (juliane_570@hotmail.com) on 2012-04-05T19:21:38Z No. of bitstreams: 1 2011_NaraJullianaVieiradeFarias.pdf: 1896505 bytes, checksum: 422c1dca6929caa60e27303faefecc4d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2012-04-10T18:47:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_NaraJullianaVieiradeFarias.pdf: 1896505 bytes, checksum: 422c1dca6929caa60e27303faefecc4d (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-10T18:47:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_NaraJullianaVieiradeFarias.pdf: 1896505 bytes, checksum: 422c1dca6929caa60e27303faefecc4d (MD5) / A ocorrência de florações de algas dominadas por cianobactérias tem se tornado cada vez mais frequente nos reservatórios que armazenam água para abastecimento público. A Microcystis aeruginosa é uma espécie de cianobactéria capaz de produzir toxinas (microcistinas) e a sua presença já foi observada em diversos reservatórios do Brasil. Desde o ano 2000, a legislação brasileira que regula a qualidade da água destinada ao consumo humano limita o valor máximo permitido de microcistinas em 1 μg/L. Assim, a remoção de desses organismos, e suas toxinas, deve ser objeto de atenção nos sistemas de tratamento de água e, nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do período de amadurecimento no desempenho de filtros lentos precedidos de pré-filtração em pedregulho sobre a eficiência na remoção de células e toxinas de M. aeruginosa no processo de tratamento da água. Para tanto, foram realizados experimentos com um sistema composto por pré-filtro de pedregulho com escoamento ascendente (PFA), operado com taxa de filtração de 10 m3/m2.d, seguido de dois filtros pilotos similares, operados em paralelo, com taxa de 3 m3/m2.d. O desempenho do sistema foi avaliado com os filtros lentos sendo submetidos a diferentes formas de amadurecimento e a simulações periódicas de floração de M. aeruginosa, em densidades que variaram de 105 a 106 céls./mL, sendo também inseridas, esporadicamente, concentrações de microcistinas dissolvidas, com valores estimados entre 5 e 50 μg/L. Observou-se que a adoção de período mais longo de amadurecimento influenciou positivamente o desempenho do pré-filtro e que essa unidade foi capaz de condicionar água para filtração lenta areia. Quanto aos filtros lentos, os resultados indicam que o amadurecimento dos filtros com água bruta por 15 dias se mostrou mais efetivo para obtenção de maior remoção de clorofila-a (células de M. aeruginosa) e turbidez, do que o amadurecimento com água efluente do pré-filtro de pedregulho. Além disso, a presença de microcistinas na água bruta parece influenciar negativamente a retenção de células de M. aeruginosa no PFA e aumentar a possibilidade de traspasse de células no sistema de tratamento, mesmo sete dias depois de cessada a alimentação com água bruta contendo células de M. aeruginosa. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The occurrence of algal blooms dominated by cyanobacteria has become increasingly common in the reservoirs that store water for public supply. The Microcystis aeruginosa is a toxin-producing cyanobacteria specie and its presence has been observed in many Brazilian reservoirs. Since the year 2000, Brazilian drinking water legislation has limited the maximum concentration of microcystins to a value of 1 μg/L. Considering the importance of the removal of these organisms, and their toxins, in water treatment systems, this study aimed to evaluate the influence of ripening period on the performance of slow sand filters preceded by roughing filtration on the removal efficiency of cells and toxins from M. aeruginosa in the water treatment process. For this purpose, experiments were carried out using a pilot plant comprised by an up-flow rough pre-filter, operated at a flow rate of 10 m3/m2.d, followed by two similar slow sand filters columns operated in parallel, at a flow rate of 3 m3/m2.d. The performance of the system was evaluated with the slow sand filters being subjected to different ways of carrying the ripening stage and fed with raw water that were periodically spiked with cells of M. aeruginosa in the range of 105 cells/mL to 106 cells/mL. The raw water, sporadically, was also spiked with dissolved microcystins, with estimated concentration between 5 and 50 μg/L. It was observed that a longer ripening period had positive influence on the improvement of the performance of the rough pre-filter and that this unit was able to conditioning water for slow sand filtration. Regarding the slow sand filters, the results suggest that when the ripening was proceeded with raw water during 15 days, rather than with pre-filtered water, removal of turbidity and chlorophyll-a (cells of M. aeruginosa) was more effective. Besides, the presence of dissolved microcystins in the raw water seems to negatively influence the retention of M. aeruginosa cells in the rough pre-filter, as well as increase the possibility of cells breakthrough the system, even seven days after the feeding with raw water spiked with M. aeruginosa cells has been stopped.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Florestal, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-22T18:10:47Z No. of bitstreams: 1 2011_BrunaCescaCapelette.pdf: 2707121 bytes, checksum: b0eb56a47cbce07cdd2cf28561828c9a (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-27T12:05:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_BrunaCescaCapelette.pdf: 2707121 bytes, checksum: b0eb56a47cbce07cdd2cf28561828c9a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-27T12:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_BrunaCescaCapelette.pdf: 2707121 bytes, checksum: b0eb56a47cbce07cdd2cf28561828c9a (MD5) / Em várias sequências de tratamento, a etapa de coagulação é fundamental para garantir a eficiência dos demais processos e assegurar que a água distribuída para a população atenda os padrões de potabilidade. A quitosana é um coagulante natural que tem sido estudado como alternativa aos coagulantes metálicos usualmente adotados no tratamento de água. Entretanto, são escassos os trabalhos que avaliam o emprego da quitosana no tratamento de águas eutrofizadas, e sua contribuição para o aumento da formação de subprodutos da desinfecção. Nesse contexto, este estudo avaliou a eficiência da quitosana como coagulante no tratamento de água contendo, ou não, células de Microcystis aeruginosa, bem como a formação de trihalometanos a partir da oxidação com cloro. Foram construídos diagramas de coagulação (valor de pH entre 5 e 8), compreendendo as etapas de coagulação/floculação/sedimentação, para duas águas de estudo - sem, e com adição de M. aeruginosa (105 cél/mL). As doses de coagulante estudas variaram de 0 a 9mg/L, para quitosana, e de 0 a 18mg/L para sulfato de alumínio, usado como base comparativa. A formação de trihalometanos foi avaliada em águas filtradas em instalação piloto e em papel de filtro após 48 horas de tempo de contato com cloro residual livre (1 e 5 mg/L). Os diagramas mostraram que a quitosana pode promover remoção efetiva de turbidez, clorofila a, matéria orgânica dissolvida e cor aparente. Para as duas águas de estudo, a faixa de valores de pH em que os dois coagulantes apresentaram maiores eficiências de remoção de turbidez, clorofila a e cor aparente foi similar - 6,5 a 7,0. Porém, as maiores eficiências de remoção de matéria orgânica dissolvida ocorreram em regiões distintas - pH menor que 5,5, para sulfato e próximo de 7, para quitosana. Nas regiões de maior eficiência, a turbidez da água clarificada por sedimentação obtida com o uso da quitosana foi menor que a da coagulada com sulfato de alumínio, independentemente da presença de cianobactérias na água de estudo. Nas regiões de baixa eficiência de remoção de turbidez, o emprego da quitosana provocou aumento na cor aparente da água coagulada. Nenhuma espécie de trihalometano foi detectada nos ensaios de oxidação, independentemente do coagulante adotado, indicando que o uso da quitosana como coagulante, para as águas estudadas e nas condições de coagulação trabalhadas, não aparenta ser fonte de precursores da formação de trihalometanos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In many treatment train, the coagulation step is crucial to guarantee the efficiency of other processes and assure that the distributed water is safe and complies the drinking water standards. Chitosan is a natural coagulant that has been studied as alternative coagulant, instead of the metal salts used for water treatment. However, there are few studies that evaluate the application of chitosan in the treatment of eutrophic waters and its contribution to disinfection by-products formation. In this context, this study evaluated the use of chitosan as a coagulant in the treatment of water spiked, or not, with Microcystis aeruginosa cells, as well as the formation of trihalomethanes by chlorine oxidation. Coagulation diagrams (pH values between 5 and 8), with the coagulation/flocculation/sedimentation steps, were constructed for two study waters - with, and without M. aeruginosa (105 cel/mL). Coagulant doses varied from 0 to 9mg/L for chitosan, and from 0 to 18mg/L for alum, used as comparative base. The trihalomethanes formation was measured in water filtered by pilot plant and filter paper after 48 hours in contact with residual free chlorine (1 and 5mg/L). The diagrams showed that chitosan can provided effective removal of turbidity, chlorophyll a, dissolved organic matter and apparent color. The higher removal efficiencies for turbidity, chlorophyll a and apparent color for both coagulants and both waters occurred in similar pH range - 6.5 to 7.0. However, the highest removal efficiency of dissolved organic matter when alum was used happened at lower pH values (< 5.5), whereas for chitosan the optimal pH value was around 7.0. In regions with higher efficiency, the turbidity of clarified waters obtained with the use of chitosan presented lower value than that coagulated with alum, regardless of the presence of cyanobacteria in the studied waters. In regions with lower removal efficiency of turbidity, the use of chitosan as coagulant increased the apparent color of coagulated water. No trihalomethanes were detected after oxidation with chlorine, regardless the coagulant used, suggesting that the use of chitosan as coagulant, for studied waters, does not have influence on the trihalomethane formation.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6461_DissertaçãoLazaro-GCS-2012.pdf: 4818820 bytes, checksum: 6f909140167e80b6d7c7bb5b96698bae (MD5) Previous issue date: 2012-06-25 / A presente pesquisa teve como objetivo simular e avaliar os impactos de variáveis ambientais (ferro e UV-C) sobre o crescimento e produção de MCY de M.aeruginosa (NPLJ-4). Para tanto, tal cepa foi cultivada sob condições controladas. No ensaio do ferro, não houve diferença significativa de densidade, biovolume e clorofila-a entre as diferentes concentrações de ferro, enquanto que taxa de crescimento, tempo de duplicação e concentração de toxina apresentaram tal diferença. Foram observadas mais divisões celulares (G) a uma menor taxa nas culturas com maior teor de Fe, causando aumento de densidade e biomassa (viceversa). As divisões reduziram-se a uma taxa maior até que o Fe ficasse escasso (10,4, 1 e 0,5 &#956;M, respectivamente). Culturas com 0,5 &#956;M registraram: maior taxa,menor tempo de duplicação, menor densidade e biovolume. Quanto a toxina, células da fase log (6º ao 14º dia) e estacionária (16º ao 35º dia) influenciaram nos altos valores de MCY-LR total das culturas com Fe. Os teores aumentaram do 10º para o 20º dia e caíram no 30º dia nas culturas com 4 e 10 &#956;M Fe. Ademais, o tratamento com 1 &#956;M Fe obteve maior densidade, biovolume, picos de maior área e maiores concentrações de MCY-LR total em relação as culturas com 0,5, 4, e 10 &#956;M Fe,respectivamente. Assim, o crescimento de MA nem sempre está atrelado aos maiores níveis de Fe e uma única célula pode ser responsável por produção de grande quantidade de toxina. Já no experimento de simulação de exposição à radiação UV-C, obteve-se remoção completa da MCY-LR total em meio ASM-1 com floração de M. aeruginosa, sendo que mais que 50% da toxina foi degradada nas 2 primeiras horas de exposição. Os valores de MCY-LR total, densidade, biovolume e clorofila-a declinaram à medida que o tempo de exposição à UV-C aumentava. Ademais, não ocorreu produção de microcistina LA e RR em nenhum dos experimentos.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-29T18:12:33Z No. of bitstreams: 1 Andressa da Rosa Wieliczko_.pdf: 488574 bytes, checksum: 16db73f89fb232c4ea8cb16b034a8a94 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-29T18:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andressa da Rosa Wieliczko_.pdf: 488574 bytes, checksum: 16db73f89fb232c4ea8cb16b034a8a94 (MD5) Previous issue date: 2012-07-31 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As alterações climáticas são consideradas uma das ameaças mais graves para os ecossistemas aquáticos ao redor do globo. Dentre as alterações previstas incluindo a dinâmica da comunidade fitoplanctônica, o aumento de cianobactérias está entre as previsões mais citadas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito combinado e isolado do aumento da temperatura e nutrientes na estrutura da comunidade fitoplanctônica em um grande lago raso subtropical. O estudo foi realizado em microcosmos, simulando possíveis cenários de alterações climáticas isoladamente e de forma combinada ao enriquecimento nutricional (N e P), a partir de amostras de inverno e verão. A adição isolada e ou combinada de temperatura e nutrientes influenciaram de forma pouco significativa às alterações da biomassa total, riqueza e diversidade de espécies da Lagoa Mangueira. A biomassa da classe Bacillariophyceae foi influenciada significativamente pelo efeito combinado dos fatores, enquanto o incremento significativo de biomassa de Cyanobacteria ocorreu somente diante do aquecimento e enriquecimento isolados. A composição de espécies descritoras nos períodos estudados não foi alterada. Isso indica que os aumentos de temperatura bem como o incremento nas concentrações de nutrientes, não foram suficientes para promover a alteração na estrutura da comunidade como um todo na Lagoa Mangueira, sendo que o turnover de espécies formadoras de floração não foi observado, como esperado. A resiliência dos ecossistemas aquáticos em função da amplitude das alterações climáticas pode ajudar a compreender as respostas destes ambientes diante dos inúmeros prognósticos e expectativas geradas. / Climate change is considered one of the greatest threats to aquatic ecosystems around the globe. Among the planned changes including the dynamics of phytoplankton, the growth of cyanobacteria are among the most cited. The objective of this study was to evaluate the isolated and combined effects of increased temperature and nutrients on phytoplankton community structure in a large subtropical shallow lake. The study was conducted in microcosms to simulate possible scenarios of climate change alone and in combination with nutrient enrichment (N and P), from samples of winter and summer. The isolated and or combined influence increase of temperature and nutrients promoted non significant changes in total biomass, species richness and diversity of Lake Mangueira. Biomass of Bacillariophyceae was significantly influenced by the combined effect of factors, while the significant increase in biomass of Cyanobacteria occurred only under the isolated effects of heating and enrichment. Descriptors species composition in both periods was not altered. This indicated that the temperature increases and the increase in nutrient concentrations were not sufficient to promote changes in the phytoplankton community structure in Lake Mangueira, and the turnover of bloom-forming species was not observed, as expected. The resilience of aquatic ecosystems depending on the extent of climate change disturbance might contribute to understand the responses of these environments on the numerous predictions and expectations.

No ambiente aquático a maior fonte de nitrogênio encontra-se na forma de nitrato que necessita sofrer uma redução para formação de compostos biologicamente aproveitáveis, tais como aminoácidos, bases nitrogenadas e compostos nitrogenados. A assimilação de nitrogênio é um processo que ocorre em duas etapas catalisadas seqüencialmente pelas enzimas nitrato redutase (NR) e nitrito redutase (NiR). A NR catalisa a redução do nitrato a nitrito (etapa considerada limitante na assimilação de nitrogênio), sendo este posteriormente reduzido a amônio pela NiR. NR está amplamente distribuída e encontrada em diferentes organismos, incluíndo bactérias, fungos, cianobactérias, plantas terrestres e algas. Neste trabalho estudamos a NR de Microcystis aeruginosa que é uma cianobactéria tóxica de água doce encontrada principalmente em reservatórios de água. A toxina microcistina quando liberada por esta microalga está associada com problemas de saúde em humanos e animais. Foi mostrado que a NR de M. aeruginosa pertence a classe das NRs biespecíficas para NADH e NADPH. Apresenta constante de Michaelis-Menten aparente (Km) de 1,5 e 1,6 mM para NADPH e NADH, respectivamente. Ainda, Km aparente para nitrato foi estimado em 0,6 mM. As condições ótimas de ensaio encontradas foram em pH 10,0 e temperatura em 40ºC. A exposição da M. aeruginosa ao herbicida oxifluorfeno (10 &#181;g/L) promoveu a inibição de NiR, possibilitando a quantificação de &#8226;NO formado via NR, enzima que teve sua atividade 6 vezes maior durante a exposição a este agente. O estudo da enzima NR é de fundamental importância para a compreensão da regulação da expressão de enzimas assimiladoras de nitrogênio bem como dos mecanismos de nutrição e crescimento desta microalga. / Nitrate is the major source of nitrogen in the aquatic environment, which must be reduced before incorporation into biological compounds, such as amino acids, nitrogen bases and nitrogen compounds. The nitrogen assimilation process occurs in a two-step reaction catalyzed by 2 enzymes working sequentially, nitrate reductase (NR) and nitrite reductase (NiR). The NR catalyzes the reduction of nitrate to nitrite (is considered the limiting step in the nitrogen assimilation) being this later reduced to ammonium by NiR. NR is widely distributed and found in different organisms, including bacterium, fungus, cyanobacterium, plants and algae. In this work we study the NR of Microcystis aeruginosa, a toxic microalga, mainly found in water reservoirs. The microcystin toxin released by M. aeruginosa is associated with problems of health in humans and animals. We report that NR of M. aeruginosa belongs to a biespecific group of NRs for NADH and NADPH. It presents Michaelis-Menten\'s constant (Km) as 1.5 and 1.6 mM for NADPH and NADH, respectively. The apparent Km for nitrate was estimated as 0.6 mM. The optimum conditions of assay found were at pH 10.0 and temperature of 40ºC. The exposition of M. aeruginosa to the herbicide oxyfluorfen (10 &#181;g/L) promotes the inhibition of NiR, and it makes possible to quantify the &#8226;NO produced by NR, whose has it activity 6 hold higher during the agent exposition. In order to understand the regulation of nitrogen assimilation enzymes, as well as, the mechanisms of nutrition and growth of this algae, the study of the NR enzyme is of crucial importance.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3079.pdf: 1152831 bytes, checksum: 95bb3cf54d0288f6f1eee88985a755f5 (MD5) Previous issue date: 2010-05-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The cyanobacterium Planktothrix agardhii is an important organism for the dynamics of Barra Bonita reservoir due to recurrent blooms throughout the year. However, there are still few published data on the dynamics of polysaccharides degradation and nitrogenous compounds excreted by the cells, as well as the way this process, and the compounds available, may affect the diversity and abundance of the bacterial community. This study aimed, therefore, to determine the feasibility of the released organic matter and cell biomass of cyanobacteria as the sole source of carbon and nitrogen for bacteria. Two similar experiments were performed: one using the dissolved organic matter (DOM) released by P. agardhii as a substrate for the establishment of a community from an inoculum from Barra Bonita reservoir and the second using cellular biomass of cyanobacteria as a substrate. Analysis of carbon and nitrogen, dissolved and particulate, provided the adjustment of a decay kinetic model, while counting and analysis of bacterial morphotypes, along with Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), were used to establish a possible process of bacterial succession by using these substrates. The settings in the kinetic model showed two phases of degradation for both nitrogen and organic carbon: first, a rapid phase, during the first three days of degradation, followed by a slower phase of degradation. The degradation coefficients of the first phase (kT) reached values up to 60x higher than those determined for the second phase of mineralization (k3). Our values for residual compounds are in agreement with published data on the reservoir, and may have ecological implications for the possibility of export to downstream areas. Bacterial concentrations in number and total biovolume of the samples provided a curve with a peak in the second and third days of experimental culture, followed by a decline, more pronounced in curves of biovolume due to the continuing reduction in the average value per bacterial cell found in cultures. The analysis of morphotypes showed no significant differences through time in cultures with DOM, however, in cultures with bacterial biomass, a reduction in the concentration of bacilli may be observed, with a consequent increase in the concentration of coccobacilli and cocci. A preliminary analysis of the DGGE showed changes in patterns of bands produced between days 1, 3 and 5 in both experiments, which may be indicative of a succession process in these cultures. The use of these sources of carbon and nitrogen by bacteria proved therefore feasible to maintain the bacterial community and a possible succession process has been suggested. / A cianobactéria Planktothrix agardhii é um organismo importante para a dinâmica do reservatório de Barra Bonita devido às florações recorrentes ao longo do ano. Existem, entretanto, ainda poucos dados publicados sobre a dinâmica da degradação dos polissacarídeos e compostos nitrogenados excretados por esse organismo e a forma com que esse processo, e os compostos disponibilizados, podem afetar a diversidade e abundância da comunidade bacteriana. Este estudo teve como objetivo, portanto, verificar a viabilidade do excretado e da biomassa celular dessa cianobactéria como fonte única de carbono e nitrogênio para as bactérias. Para isso foram montados dois experimentos: o primeiro utilizando a matéria orgânica dissolvida (MOD) liberada por Planktothrix agardhii como substrato para estabelecimento de uma comunidade bacteriana proveniente de um inóculo de Barra Bonita, e o segundo, montado da mesma maneira, utilizando biomassa celular dessa cianobactéria como substrato. Análises de carbono e nitrogênio dissolvido e particulado forneceram subsídio para o ajuste de um modelo cinético do decaimento, enquanto contagem e análises de morfotipos bacterianos, juntamente com eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE), foram utilizadas para estabelecer um possível processo de sucessão bacteriana na utilização desses substratos. Os ajustes no modelo cinético mostraram duas fases de degradação para ambos o nitrogênio e carbono orgânicos, sendo a primeira fase rápida, durante os três primeiros dias de degradação, seguida por uma fase mais lenta de degradação. Os coeficientes de degradação da primeira fase (kT) alcançaram valores até 60x maiores que os determinados para a segunda fase da mineralização (k3). Os valores encontrados de compostos residuais estão de acordo com dados publicados sobre o reservatório, e podem ter implicação ecológica pela possibilidade de sua exportação para áreas a jusante. As concentrações de bactérias, em número e biovolume total das amostras, forneceram uma curva com pico máximo no segundo e terceiro dia de cultura experimental, seguido por um declínio, mais acentuado nas curvas de biovolume, devido à contínua redução no valor médio por célula bacteriana verificado nas culturas. As análises de morfotipos não revelaram diferenças significativas de acordo com o tempo nas culturas com MOD, porém, nas culturas com biomassa bacteriana, pôde ser observada uma redução na concentração de bacilos em função do tempo, com conseqüente aumento na concentração de cocobacilos e cocos. Uma análise preliminar do gel de DGGE permitiu identificar alterações nos padrões de bandas apresentados entre os dias 1, 3 e 5, de ambos os experimentos, o que pode ser indicativo de um processo de sucessão em andamento nessas culturas. A utilização dessas fontes de carbono e nitrogênio pelas bactérias mostrou-se, portanto, viável, para manutenção da comunidade bacteriana e foi sugerido, por análise preliminar, um possível processo de sucessão.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-15T14:42:00Z No. of bitstreams: 1 Danilo Mamede da Silva Santos.pdf: 1106435 bytes, checksum: ca64d8b9517455ac26cf78c379fd9c5e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-15T14:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danilo Mamede da Silva Santos.pdf: 1106435 bytes, checksum: ca64d8b9517455ac26cf78c379fd9c5e (MD5) Previous issue date: 2008-02-14 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Cyanobacterias or cyanoficeas, even they have many similarities with eukariotics seaweed and occupy the same ambient niches, they belong to the Eubactéria domain. In Brazil, the occurrence of blooms of cyanobacterias was evidenced, mainly in the state of Pernambuco, where some patients died in 1996. Amongst the cyanobacterias capable of producing toxins, the Genus Microcystis is distinguished; being required some genes (mcyA the J) for toxin production. This work has the objective to verify the presence of operon for the genes, mcyB and mcyA, in populations of cyanobacterias in the reservoirs of the state of Pernambuco. The taxonomic survey of the reservoirs made possible the identification of 16 taxon represented by three orders: Chroococcales; Nostocales and Oscilatoriales, which M. aeruginosa was more widely distributed species in the studied reservoirs. The reservoir of the Agreste was the one where could be found the biggest number of organisms for L-1 with the value of 51,423,078 L-1, followed by reservoirs of Sertão and Zona da Mata. Operon of the ficocianine, proved the presence of cyanobacterias for all the studied reservoirs. The gene of mcyB was presented for all reservoirs. The mcyA only for the Tapacurá reservoir in the rainy period, representing for 11,11% of the samples. Amongst the primers employed for mcyB, mcyB-FR demonstrated to be more specific than mcyB-FRA, not showing unexpected bands. The assays in HPLC had performed so far only for two reservoirs, Arcoverde and Jazigo in rainy season, being positive only for the Jazigo reservoir. The results demonstrate the necessity for a periodic monitoring in the Pernambuco’s reservoirs state emphasized for the potentially toxic cyanobacterias, as PCR an appropriate method with respect to the detention of potentials microcystins producer in environment samples. / Cianobactérias ou algas cianofíceas, embora tenham muitas semelhanças com algas eucarióticas e ocupem os mesmos nichos ambientais, pertence ao domínio Eubacteria. No Brasil, foi evidenciada a ocorrência de florações de cianobactérias, principalmente no Estado de Pernambuco, ocasionando a morte de vários pacientes em 1996. Dentre as cianobactérias capazes de produzir toxinas, destaca-se o gênero Microcystis, sendo requeridos alguns genes (mcyA a J) para produção de toxina. Este trabalho tem como objetivo verificar a presença do operon para os genes, mcyB e mcyA, em populações de cianobactérias ocorrentes em reservatórios do Estado de Pernambuco. O levantamento taxonômico dos reservatórios possibilitou a identificação de 16 táxons representados por três ordens: Chroococcales; Nostocales e Oscilatoriales, onde M. aeruginosa foi à espécie mais amplamente distribuída nos reservatórios estudados. O reservatório do Agreste foi o que apresentou o maior número de organismos por L-1, com o valor de 51.423.078 org. L-1, seguido dos reservatórios do Sertão e Zona da Mata. O operon da ficocianina comprovou a presença de cianobactérias para todos os reservatórios estudados. O gene do mcyB esteve presente para todos os reservatórios e mcyA apenas para o reservatório de Tapacurá, período chuvoso, representando por 11,11% das amostras. Dentre os primers utilizados para o mcyB, o mcyB-FR demonstrou ser mais específico que o mcyB-FRA, por não apresentar bandas inespecíficas. Os ensaios em HPLC foram efetuados até o presente momento apenas para dois reservatórios, Arcoverde chuvoso e Jazigo chuvoso, sendo positivo apenas para o reservatório de Jazigo. Os resultados apontam uma necessidade periódica de monitoramento dos reservatórios do Estado de Pernambuco frente a cianobactérias potencialmente tóxicas, sendo o método de PCR apropriado para a detecção de potenciais produtores de microcistinas em amostras ambientais.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-06-08T19:00:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Júlia Rodrigues Neves 2015_Dissertação_Programa de Pós-Graduação em Oceanografia.pdf: 2014909 bytes, checksum: 92828ede38552e8dc7153a95d5152314 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T19:00:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Júlia Rodrigues Neves 2015_Dissertação_Programa de Pós-Graduação em Oceanografia.pdf: 2014909 bytes, checksum: 92828ede38552e8dc7153a95d5152314 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / CNPQ / Em ecossistemas costeiros por todo mundo a incidência de tapetes de algas vem ocorrendo com efeitos prejudiciais sobre os ecossistemas estuarinos. Porém, além de existirem menos estudos avaliando seus efeitos sobre a meiofauna em relação aos da macrofauna, existem ainda respostas divergentes (benefício ou prejuízo na presença dos tapetes) nos diferentes estudos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da presença de tapetes de algas sobre a meiofauna estuarina através de dois estudos: o primeiro com coletas realizadas em campo (tapete compacto de micro e macroalga) para comparar os efeitos do estágio de desenvolvimento de algas recém-formadas ou em decomposição (capítulo 1), e outro em experimento de laboratório (tapete de cianobactéria) observando os dias iniciais após o desenvolvimento do tapete (capítulo 2). As coletas ocorreram no complexo estuarino do Canal de Santa Cruz, localizado no litoral norte do estado de Pernambuco (Brasil), onde a ocorrência de tapetes de algas foi registrada anteriormente. As análises estatísticas envolveram o uso de ferramentas uni e multivariadas, como ANOVA, MDS e PERMANOVA, para analisar os efeitos dos tapetes de algas sobre os parâmetros ambientais, estrutura da comunidade de meiofauna e associação de harpacticoida. Nos dois estudos, a formação dos tapetes causou fortes alterações na estrutura da comunidade e nas densidades dos principais grupos da meiofauna e espécies do microcustáceo Copepoda Harpacticoida, reduzindo, de maneira geral, abundância, riqueza e diversidade nos tratamentos com tapete. Foram observadas ainda diferença entre os estágios fisiológicos dos tapetes, sendo o tapete recém-formado dominado pelo gênero de Copepoda Harpacticoida Cletocamptus que se beneficiou desse ambiente aumentando suas densidades, enquanto nos tapetes em decomposição todos os grupos e espécies foram reduzidos. Em laboratório, foram observadas condições hipóxicas em todos os dias experimentais nos tratamentos com tapete, com mudanças na estrutura e na densidade mais evidentes a partir do dia 4, sendo o dia 8 (final do experimento) o mais crítico. Considerando a importância da meiofauna nas relações tróficas dos ecossistemas estuarinos, o presente trabalho demonstra que estuários com formações de tapetes de algas estão sofrendo fortes perturbações ambientais. / Coastal ecosystems throughout the world have been submitted to increased incidence of algal mats with detrimental effects on estuarine ecosystems. However, there are few studies evaluating its effect on meiofauna, compared to macrofauna, and conflicting responses (increase or decrease) have been observed in different studies. Thus, the present study aims to evaluate the effects of the presence of algal mats on estuarine meiofauna: in a field observational experiment (compacted algal mats) comparing the effects of algae physiological stage, live or decomposing (chapter 1); and in a laboratory experiment (cyanobacteria) evaluating the initial days after the development of the mats (chapter 2). The study area comprised the estuary of Santa Cruz Channel, located on the northern coast of Pernambuco State (Brazil), where previous algal mats have been observed. Univariate and multivariate tests were performed (ANOVA, MDS and PERMANOVA) in order to examine the effects of algal mats on environmental variables, structure of the meiofauna community and harpacticoid assemblage. In both studies, mats caused strong changes in community structure and densities of the main meiofaunal groups and Harpacticoida species, reducing, in general, their abundance and diversity in treatments with mats. Differences were also observed between physiological stages, while live mats were dominated by Cletocamptus that benefited from this environment and increased its densities, in decomposing mats all groups and species had their densities reduced. In laboratory, hypoxic conditions were observed day by day in treatment with mats, and changes in structure and density were more apparent from day 4, day 8 (end of experiment) being the most critical. Considering the importance of meiofauna in the food web of estuarine ecosystems this study suggests drastic changes in estuarine environments that experience algal mats formation.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-11-28T13:32:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Jucélia Tavares Ferreira - versão final..pdf: 4515999 bytes, checksum: 77bb4a1edddc83d666a971ce464ab4b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T13:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Dissertação Jucélia Tavares Ferreira - versão final..pdf: 4515999 bytes, checksum: 77bb4a1edddc83d666a971ce464ab4b4 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / CAPES / A comunidade fitoplanctônica nas lagoas de estabilização é diretamente influenciada pela disponibilidade de nutrientes e pela radiação solar que alcança as diversas profundidades da coluna de água. A densidade e a dominância de algumas espécies de fitoplâncton podem variar com a profundidade devido à busca de melhores condições de luz. O conhecimento da dinâmica do fitoplâncton em lagoas de estabilização pode contribuir para o dimensionamento dos dispositivos de saída do efluente das lagoas, o que visa a melhoria da qualidade do efluente final, uma vez que, a densidade de algas flutua na coluna d’água. Dessa forma, este estudo objetivou avaliar a variação temporal do fitoplâncton de uma lagoa de polimento, em diversas profundidades, a fim de estabelecer a melhor altura do dispositivo de saída que promova uma menor concentração de cianobactérias. Foram realizadas amostragens mensais, no período de Agosto de 2015 a Janeiro de 2016, numa lagoa de polimento localizada no município de Rio Formoso, Pernambuco, que funciona como um pós-tratamento de um reator UASB. Em cada amostragem foram avaliados três pontos: afluente, um ponto no interior da lagoa com coletas em diferentes profundidades e efluente. Os horários definidos para as coletas foram 9h, 11h, 13h, 15h e 17h. Para a interpretação da dinâmica fitoplanctônica foram utilizados os seguintes índices ecológicos: densidade, abundância relativa e frequência de ocorrência. Durante o estudo, a temperatura variou entre 28 °C (9h) a 17,6 °C (17h), o que demonstrou uma constância em toda coluna e foram observados maiores valores durante os horários de mais radiação solar, entre 13 e 15 horas. Em relação ao pH houve aumento de Agosto a Dezembro, assim como os dados de temperatura, que voltou a reduzir em Janeiro/2016. O aumento da temperatura influencia no metabolismo algal, que também pode ser relacionado para o entendimento do parâmetro oxigênio dissolvido. A comunidade fitoplanctônica foi representada por 12 táxons, distribuídos nas divisões Cianophyta (54%), Chlorophyta (45%) e Bacillariophyta (1%). Os resultados obtidos demonstraram menor densidade fitoplânctonica no dispositivo de saída da lagoa entre 30 e 90 cm em relação à superfície (P3-13h com 13,3E+04 cel.mL-1 de Cianophyta e P5-11h com 1860 cel/mL-1 de Chlorophyta). Contudo, não foi observado preferência de horários para o aumento da densidade. Desta forma, com base nos resultados do presente estudo, conclui-se que a melhor altura para localização do dispositivo de saída do efluente seria um ponto intermediário entre 30 e 90 cm em relação à superfície. / The Phytoplankton community in stabilization ponds is directly influenced by the availability of nutrients and the solar radiation that reaches different depths of the water column. The density and dominance of some species of phytoplankton may vary with depth due to the search for better light conditions. Knowledge of phytoplankton dynamics in stabilization ponds can contribute to dimensioning of effluent output devices in ponds in order to improve the quality of final effluent quality, since the algae density floats in the water column. Thus, this study aimed to evaluate temporal variation of phytoplankton in a polishing pond at different depths in order to establish the best one wich can return the a lower concentration of cyanobacteria in the effluent. Monthly campaigns were conducted between August 2015 to January 2016 on a polishing pond located in the city of Rio Formoso, Pernambuco, which works as post-treatment step of a UASB reactor. Three sampling points were assessed: iffluent, a point inside the lagoon where he sampling ocourred at different depths, and finally he effluent. Collections were carried out at 9 am, 11 am, 13 pm, 15 pm and 17 pm. For the interpretation of Phytoplankton dynamic some ecological indexes were used: density, relative abundance and frequency of occurrence. During the study, temperature ranged from 28 °C (9 am) to 17.6 °C (17 pm) being not only constant throughout the column, but also presenting higher values during the most intensive daily solar radiation period, between 13 pm and 15 pm. Regarding pH, there was an increasing from August to December, as for well as temperature, returning to reduce in January. The temperature increasing influences algae metabolism that can also be related to the understanding of dissolved oxygen concentration. The Phytoplankton community was represented by 12 taxa, distributed in Cianophyta divisions (54%), Chlorophyta (45%) and Bacillariophyta (1%). The results showed a smaller phytoplankton density in the pond output device set between 30 and 90 cm from the surface (P3-13pm with 13.3E+04 cells.mL-1 Cianophyta and P5-11pm with 1860 cells.mL-1 Chlorophyta). However, a preferably time which could has led to an increase of Phytoplankton density has not been evidence. Thus, based on results of this study, it is concluded that the best effluent output deth may be an intermediate point between 30 and 90 cm from the surface.