SOUZA, A. R. Modelagem fuzzy da dinâmica de cianobactérias e análise de risco ambiental em rios, utilizando parâmetros hidráulicos e de transporte de massa. 2016. 131 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-02-02T11:04:49Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_arsouza.pdf: 1094098 bytes, checksum: 81dc06f1fea64764456b974e11341855 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-02-23T12:04:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_arsouza.pdf: 1094098 bytes, checksum: 81dc06f1fea64764456b974e11341855 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-23T12:04:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_arsouza.pdf: 1094098 bytes, checksum: 81dc06f1fea64764456b974e11341855 (MD5) Previous issue date: 2016-12-01 / Excessive proliferation of phytoplanktonic organisms, a phenomenon known as flowering Or -bloom‖, with cyanobacteria being the most frequent organisms in water blooms Has been an environmental problem in the world. Several surveys have paid attention Especially to the occurrence of cyanobacteria, because some species are potential Toxins and may pose a serious health risk to the population. This job Developed an environmental risk analysis methodology related to the proliferation of Cyanobacteria in rivers, based on a fuzzy mathematical structure, so that models Can be evaluated. For the study, hydraulic models were developed Together with mass transport models for nutrients, making it possible to know the Behavior of the cyanobacteria in the movement and growth in rivers and, with this, Perform the fuzzy risk and reliability calculation. The model presents a Fuzzy mathematics, which describes the dynamics of cyanobacteria in terms of density, Growth, vertical and horizontal migration as a function of light, temperature, nutrients and Hydraulic fluvial, allowing to carry out environmental risk analysis according to the legislation. Simulations were performed through a computer program in language FORTRAN, on the influence of these environmental parameters on the water body and on the Cyanobacteria, both in the vertical and in the longitudinal direction of the river. The results Showed that among the evaluated parameters, the luminosity was the one that showed greater Influence on the behavior of cyanobacteria, with direct effects on density, Growth rate and fluctuation of cyanobacteria, especially in the period of greatest Solar incidence. Phosphorus, a limiting nutrient in the study, showed that in greater or lesser Intensity is decisive in the process of development of cyanobacteria and that even For different concentrations, have a behavior with very close variations, Providing similar behavior regarding cyanobacteria dynamics. With Temperature, the cyanobacteria showed better 26 ° C for all parameters studied, both vertically and horizontally River. Finally, the developed model proved to be a viable alternative in the risk assessment Of cyanobacteria in rivers, and can thus subsidize management actions and Monitoring of water quality. / A proliferação excessiva de organismos fitoplanctônicos, fenômeno conhecido como floração ou ―bloom‖, sendo as cianobactérias os organismos mais frequentes em florações de águas continentais, tem sido um problema ambiental no mundo. Várias pesquisas tem dado atenção especial à ocorrência de cianobactérias, pelo fato de algumas espécies serem potenciais produtoras de toxinas, podendo representar um sério risco à saúde da população. Este trabalho desenvolveu uma metodologia de análise de risco ambiental relacionada à proliferação de cianobactérias em rios, com base em uma estrutura matemática fuzzy, de modo que modelos de previsão possam ser avaliados. Para o estudo foram desenvolvidos modelos hidráulicos conjuntamente com modelos de transporte de massa para nutrientes, possibilitando conhecer o comportamento da cianobactérias quanto ao movimento e crescimento em rios e, com isso, realizar o cálculo de risco e confiabilidade fuzzy. O modelo apresenta uma estrutura matemática fuzzy, que descreve a dinâmica das cianobactérias quanto a densidade, taxa de crescimento, migração vertical e horizontal em função da luz, temperatura, nutrientes e hidráulica fluvial, permitindo realizar análise de risco ambiental de acordo com a legislação. Foram realizadas simulações, por meio de um programa computacional em linguagem FORTRAN, sobre a influência desses parâmetros ambientais no corpo hídrico e sobre as cianobactérias, tanto no sentido vertical quanto no sentido longitudinal do rio. Os resultados mostraram que entre os parâmetros avaliados, a luminosidade foi a que mostrou maior influência sobre o comportamento das cianobactérias, com efeitos diretos sobre a densidade, taxa de crescimento e flutuação das cianobactérias, principalmente no período de maior incidência solar. O fósforo, nutriente limitante no estudo, mostrou que em maior ou menor intensidade é determinante no processo de desenvolvimento das cianobactérias e que mesmo para diferentes concentrações, possuem um comportamento com variações muito próximas, proporcionando comportamento semelhante quanto a dinâmica das cianobactérias. Com relação a temperatura, as cianobactérias apresentaram melhor desempenho na temperatura de 26°C para todos os parâmetros estudados, tanto na vertical quanto no sentido horizontal do rio. Por fim, o modelo desenvolvido mostrou-se uma alternativa viável na avaliação de risco ambiental de cianobactérias em rios, podendo, assim, subsidiar nas ações de gestão e monitoramento da qualidade da água.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-06T16:13:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1274921 bytes, checksum: 3cf0ec15ee77f433585fb7d53aa63999 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T16:13:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1274921 bytes, checksum: 3cf0ec15ee77f433585fb7d53aa63999 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As cianobactérias são micro-organismos aeróbicos fotoautotróficos simples cujos processos vitais requerem somente água, dióxido de carbono, substâncias inorgânicas e luz. A fotossíntese é o principal modo de obtenção de energia para o metabolismo desses micro-organismos, cuja origem foi estimada em cerca de 3,5 bilhões de anos pela descoberta de fósseis na Austrália. Os objetivos desse estudo permeiam a caracterização taxonômica de três linhagens baseando-se em dados morfológicos, moleculares e ecológicos (taxonomia polifásica) e a sua caracterização fisiológica e metabólica em condições de cultivo padrão. Os resultados filogenéticos aqui obtidos indicam classificações de gêneros inéditos para Coleção de Cianobactérias e Microalgas (CCM-UFV) do Laboratório de Ficologia da Universidade Federal de Viçosa-MG, demonstrando, assim, a eficiência da abordagem taxonômica polifásica. A caracterização dos parâmetros fisiológicos, metabólicos e de crescimento nas linhagens de cianobactérias sugere que o maior crescimento observado para algumas linhagens está associado, aparentemente, à manutenção do pH do meio e a uma rápida adaptação explicada, ao menos parcialmente, pela morfologia distinta entre as linhagens. Assim, foi possível verificar também o grande potencial da linhagem unicelular Synechococcus sp. PCC7942 para a produção de massa seca e proteínas totais. Os resultados obtidos nesse estudo demonstram também a importância e a necessidade de caracterizações fisiológicas mais detalhadas dos organismos desse filo. Isso se faz necessário não somente com o objetivo de se entender as diferentes morfologias usualmente observadas entre as linhagens, como também para um melhor entendimento das relações metabólicas e moleculares existentes nesse grupo, possibilitando assim a seleção de linhagens com alto potencial biotecnológico. Palavras-chave: Cianobactérias, filogenia, fisiologia, metabolismo. / The vital processes of those organisms require only water, carbon dioxide, and inorganic light. Photosynthesis is their primary mode of obtaining energy for metabolism of these prokaryotes micro-organisms. Their origin was estimated at about 3.5 billion years by the discovery of fossils in Australia. Here, we performed a taxonomic characterization of three strains based on morphological data, molecular and ecological (polyphasic taxonomy) coupled with a physiological and metabolic characterization of these selected strains under standard growth conditions. The phylogenetic analysis obtained here demonstrated the efficiency of the polyphasic taxonomic approach and indicated the classification of umprecedent genus available at the Collection of Cyanobacteria and microalgae from the Laboratory of Phycology, Plant Biology Departament at the Universidade Federal de Viçosa (UFV). By further performing characterization for growth, physiological, and metabolic traits in three cyanobacterial strains our results suggests that the increased growth of some strains appears to be associated with pH maintainance and rapid adaptation to the medium that is explained, at least partially, by the distinct morphology of the strains. Thus, it was possible to infer the great potential of the unicellular strain Synechococcus sp. PCC7942 for dry matter yield and total protein content. The results obtained here also demonstrated the importance and the need of a deep and extensive physiological characterization of organisms of this phylum. This is required not only to further understand the different morphologies usually observed between the strains, but also to obtain a better understanding of the metabolic and molecular relationships exist in this group, thus enabling a more adequate selection of strains for biotechnological potential. Keywords: Cyanobacteria, phylogeny, physiology, metabolism.

ARAÚJO, G. M. Análise e modelagem integrada da qualidade da água em um sistema urbano canal-reservatório eutrofizado, localizado em Fortaleza/Ce. 2016. 208 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-09-16T15:55:33Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_gmaraújo.pdf: 4900587 bytes, checksum: a5db85cc76b9cc46ab6ab11200c476a3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-17T12:45:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_gmaraújo.pdf: 4900587 bytes, checksum: a5db85cc76b9cc46ab6ab11200c476a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-17T12:45:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_gmaraújo.pdf: 4900587 bytes, checksum: a5db85cc76b9cc46ab6ab11200c476a3 (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / This paper presents an integrated analysis of water quality in a system comprising a drainage channel and the reservoir Santo Anastácio - ASA, located in Fortaleza-CE. For this monitoring were performed campaigns that aimed to characterize spatially and seasonally, the flow parameters, pH, temperature, DO, BOD, COD, PT, NT and Cl_a. It was observed even during periods dried, a significant increase in flow along the channel, by virtue of connections illegal sewage. There was also a constant release of waste solids in the channel. Consequently these fillers, it can be seen deterioration significant quality along the channel, then a recovery ASA in which He acted similarly to a stabilization pond. However, the recovery It was not enough that the water quality returned to its original condition, or is, at the channel entrance. Then we calculated the Trophic State Index - EIT for ASA, and 100% of the monitoring period the vessel was rated as hypereutrophic (IET> 63), which is the maximum rating for the level of eutrophication. Comparing the results obtained with ASA to previous work, was observed over 15 years, a progressive degradation of water quality, the full and Cl_a match parameters highlighting that were much higher than advocates CONAMA Resolution 357/05 for water bodies class 2. It point out that all the polluting load out ASA proceeds to Maranguapinho river, one of the main drainage courses in the metropolitan region of Fortaleza and currently undergoing revitalization process, but only on the margins of the main course. This indicates the need to carry out integrated actions in terms concerning the recovery of water quality in urban basins. Aiming to get a tool to evaluate different water quality scenarios in the integrated system channel-ASA, has developed a mathematical model for the match. The model for the Drainage channel is obtained by considering the advection processes and reaction steady over the passages, including terms relating to the side entrance sewage through illegal connections and phosphorus present in the waste load. The model used for the reservoir considered the input and output loads, thereby such as accumulation of reaction processes and on the basis of complete mixing model. Through adjustment of the model to the data field, reaction rates were obtained to the channel (kcanal) and ASA (kreservatório) with values ​​varying over the period monitoring, including presenting negative values ​​indicate the presence internal loads in these extremely polluted environments, probably due the resuspension processes and release of phosphorus deposited in the channel bottom and the weir. However, the overall balance, average values ​​for the coefficients the reaction channel (kcanal of 4.32 day -1) and ASA (kreservatório = 22.84 years-1) were significantly higher than those obtained in the literature for temperate regions or tropical. This may be related to increased water temperature, which in turn results in a higher phosphorus intake by phytoplankton and greater this nutrient settling velocity due to lower viscosity of water. Possession of the calibrated model were made twelve simulations of scenarios proposals for improvements to the canal and the ASA. It was only possible to meet release pattern of CONAMA Resolution 357/05 when decreased phosphorus concentration of shares were combined tributary to the channel and total removal of phosphorus loads related to wastewater / solid waste. It is expected that This research will assist in the management of urban basins, especially in semi-arid regions of Brazil. / Este trabalho apresenta uma análise integrada da qualidade da água em um sistema composto por um canal de drenagem e o açude Santo Anastácio - ASA, localizado em Fortaleza-CE. Para isso, foram realizadas campanhas de monitoramento que objetivaram caracterizar, espacialmente e sazonalmente, os parâmetros vazão, pH, temperatura, OD, DBO, DQO, PT, NT e Cl_a. Observou-se, mesmo durante os períodos secos, um acréscimo significativo da vazão ao longo do canal, em virtude de ligações clandestinas de esgotos. Verificou-se também um constante lançamento de resíduos sólidos no canal. Em consequência dessas cargas, pode-se verificar uma deterioração significativa da qualidade ao longo do canal, seguida de uma recuperação no ASA, que atuou de forma semelhante a uma lagoa de estabilização. No entanto, a recuperação não foi suficiente para que a qualidade da água retornasse à sua condição inicial, ou seja, na entrada do canal. Em seguida, foi calculado o Índice de Estado Trófico - IET para o ASA, sendo que em 100% do período monitorado o reservatório foi classificado como hipereutrófico (IET > 63), que é a classificação máxima para o nível de eutrofização. Comparando os resultados obtidos para o ASA com trabalhos anteriores, observou-se ao longo de 15 anos uma degradação progressiva da qualidade da água, destacando-se os parâmetros fósforo total e Cl_a que ficaram muito acima do que preconiza a Resolução CONAMA 357/05 para corpos hídricos de classe 2. Cabe salientar que toda a carga poluidora que sai do ASA segue para o rio Maranguapinho, um dos principais cursos de drenagem da Região Metropolitana de Fortaleza e que atualmente passa por processo de revitalização, mas somente nas margens do seu curso principal. Isso indica a necessidade de realização de ações integradas no que diz respeito à recuperação da qualidade da água em bacias urbanas. Visando obter uma ferramenta para avaliar diferentes cenários de qualidade da água no sistema integrado canal-ASA, foi desenvolvido um modelo matemático para o fósforo. O modelo para o canal de drenagem foi obtido considerando-se os processos de advecção e reação em regime permanente ao longo dos trechos, incluindo termos referentes à entrada lateral de esgoto via ligações clandestinas e a carga de fósforo presente nos resíduos sólidos. O modelo utilizado para o reservatório considerou as cargas de entrada e saída, assim como os processos de acumulação e reação com base no modelo de mistura completa. Através de ajuste do modelo aos dados de campo, foram obtidos coeficientes de reação para o canal (kcanal) e para o ASA (kreservatório) com valores variáveis ao longo do período de monitoramento, apresentando inclusive valores negativos que indicam a presença de cargas internas nesses ambientes extremamente poluídos, provavelmente devido aos processos de ressuspensão e liberação do fósforo depositado no fundo do canal e do açude. Entretanto, no balanço geral, os valores médios obtidos para os coeficientes de reação no canal (kcanal = 4,32 dia-1) e no ASA (kreservatório = 22,84 ano-1) foram significativamente superiores aos obtidos na literatura para regiões de clima temperado ou tropical. Isso pode estar relacionado a uma maior temperatura da água, que por sua vez resulta em um maior consumo de fósforo pelo fitoplâncton e em uma maior velocidade de sedimentação desse nutriente devido a uma menor viscosidade da água. De posse do modelo calibrado, foram realizadas doze simulações de cenários com proposições de melhorias para o canal e para o ASA. Somente foi possível atender ao padrão de lançamento da Resolução do CONAMA 357/05 quando foram combinadas ações de diminuição da concentração de fósforo afluente ao canal e de remoção total das cargas de fósforo referentes aos esgotos/resíduos sólidos. Espera-se que a presente pesquisa possa auxiliar no gerenciamento das bacias urbanas, principalmente em regiões semiáridas do Brasil.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7914_1.pdf: 1102767 bytes, checksum: a8e6410b5dc02a5eaab033c4625ca4a8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Em virtude do aumento do número de relatos de intoxicações agudas e crônicas, tanto de animais como em seres humanos, por toxinas produzidas por cianobactérias presentes na água, já existe uma grande preocupação por parte das companhias responsáveis pelo tratamento e distribuição de água potável. A aplicação do processo de adsorção por carvão ativado em sistemas de tratamento de água vem sendo largamente utilizado para a remoção de contaminantes específicos. Neste trabalho analisou-se a eficiência na adsorção da toxina microcistina-LR, a mais comumente encontrada em todo o mundo, em água purificada, por carvões ativados em pó (CAPs) produzidos a partir de resíduos agrícolas e/ou rejeitos industriais (mesocarpo do coco verde, bagaço da cana-de-açúcar, endocarpo do coco verde e resíduo têxtil). O carvão produzido a partir do mesocarpo do coco verde apresentou melhores características adsortivas, avaliadas pela área de BET, número de iodo e índice de azul de metileno. Com este carvão foi avaliada a evolução cinética e construída a isoterma de adsorção da microcistina-LR. O modelo de Langmuir aplicado aos dados na modelagem cinética apresentou resultados satisfatórios para a hipótese de um modelo de 1º ordem e as isotermas apresentaram um comportamento do Tipo I, atingindo o equilíbrio em 120 h. A capacidade máxima adsortiva encontrada do CA do mesocarpo do coco verde foi de 69,9 mgg-1, o que mostra uma boa capacidade de adsorção quando comparada a outros adsorventes citados na literatura

O crescimento acelerado da aqüicultura no estado de São Paulo, ou seja, a implantação de pesque-pagues e pisciculturas pode estar causando uma série de problemas ambientais. A contribuição para o processo de eutrofização é uma das conseqüências desses empreendimentos, pois tanto os tanques utilizados na piscicultura como os afluentes em torno desses estabelecimentos, estão sendo eutrofizados pelo excesso de nutrientes. Uma das conseqüências da eutrofização é o aparecimento de florações de cianobactérias, e a principal preocupação está nas toxinas liberadas por estas cianobactérias, que se ingeridas pelos seres humanos e animais, podem causar efeitos de intoxicação, como fraqueza, cefaléia, vômito e dependendo da concentração ingerida pode levar à morte. Desta forma é necessário que haja um programa de controle da qualidade da água dos tanques e reservatórios e também dos peixes que ali são criados, pois florações de cianobactérias vêm sendo encontradas em diversos corpos d\'água. Este estudo teve como foco a determinação da cianotoxina microcistina-LR, empregando técnicas como a extração em fase sólida e a cromatografia líquida para a detecção e quantificação da microcistina-LR em amostras de florações de cianobactérias. Os testes feitos com a extração em fase sólida demonstraram que esse procedimento não se faz necessário para todas as amostras, pois houve casos em que não se obteve diferença nos picos interferentes mais próximos ao tempo de retenção do analito de estudo. Como as matrizes desse tipo de amostras são muito complexas e variam muito conforme o meio em que se encontram, recomenda-se que sejam avaliados caso à caso a necessidade de se promover a extração em fase sólida, pois o mesmo é um processo que demanda um tempo maior de análise e conseqüente aumento nos custos. Foi determinado e validado um método cromatográfico considerado capaz de fornecer dados reproduzíveis e confiáveis, por meio de testes de seletividade, limite de detecção e de quantificação, linearidade, precisão, exatidão e recuperação, conforme critérios de aceitação da Resolução n°899 de 2003, da ANVISA. O limite de detecção do método ficou estipulado em 0,1 µg mL-1, e o limite inferior de quantificação em 0,5 µg mL-1, determinados conforme a relação sinal-ruído proposta pelo Guia de Validação de Métodos Bioanalíticos da ANVISA. A quantificação da microcistina-LR foi feita utilizando o método de superposição de matriz, que minimiza e/ou compensa o efeito de matriz ou de possíveis interferentes presentes na amostra, e a curva analítica obtida y = 1,5888+21,849 x, com um coeficiente de correlação de 0,997 mostra uma boa linearidade. Foram analisadas amostras de florações de cianobactérias, coletadas em pesque-pagues e pisciculturas situadas na região do Alto Mogi (subdivisão da bacia do Mogi Guaçu), conforme o método de extração e análise estudado. / The rapid growth of aquaculture in the state of São Paulo may be causing a number of environmental problems. The contribution to the eutrophication process is among the consequences of these undertakings, given that the tanks used in fish farming as well as the changes around these establishments are becoming eutrophic systems due to excessive nutrients. A frequent consequence of eutrophication in waters is the massive development of cyanobacteria.The occurrence of these blooms induces severe problems, as Microcystis aeruginosa, the most widespread distributed cyanobacteria, which can produce microcystin-LR. Toxic effects of MC have been described in liver, lungs, stomach, and intestine. Deaths in wildlife, livestock and human beings were also associated with microcystin exposition, which can occur directly by ingestion, inhalation, contact, intravenous inoculation of contaminated water (hemodialysis) or indirectly, by the consumption of animals, as fish and mollusks, the major ingestors of cyanobacteria and its toxins. Thus we need a program to control the quality of water tanks and reservoirs and also the fish breeded there, as cyanobacteria blooms have been found in various water bodies. This study focused on the determination of the cyanotoxins microcystin-LR, using techniques such as solid phase extraction and liquid chromatography for the detection and quantification of microcystin-LR in samples of cyanobacteria blooms. Tests performed with solid phase extraction showed that this procedure is not necessary for all the samples because there were cases where no difference was obtained in interfering peaks near the retention time of the analyte studied. As the parent of such samples are very complex and vary greatly, because the extracts contained too much coextrated material that interfered in the LC-UV detection, and depending on the way in which it is recommended to be assessed, case by case, the solid phase extraction needs to be promoted, because it is a process that demands a longer period of analysis and consequently an increase in costs. A liquid chromatography method was established and validated, which is deemed capable of providing reproducible and reliable data, by testing for selectivity, limit of detection and quantification, linearity, precision, accuracy and recovery, in accordance with the acceptance criteria of Resolution No. 899 of 2003 of ANVISA. The detection limit of the method was set at 0.1 µg mL-1, and the lower limit of quantification at 0.5 µg mL-1 determined according to the signal to noise ratio proposed by the Validation Guide of Bioanalytical Methods, ANVISA. Quantification of microcystin-LR was performed using the matrix-matched method, which minimizes and/or offsets the effect of possible matrix interference or present in the sample. The analytical curve obtained y = 1.5888 + 21.849 x, with a coefficient of correlation of 0.997 shows a good linearity. Real aquaculture samples were analyzed that were detected and quantified according to the method developed.

O crescimento acelerado da aqüicultura no estado de São Paulo, ou seja, a implantação de pesque-pagues e pisciculturas pode estar causando uma série de problemas ambientais. A contribuição para o processo de eutrofização é uma das conseqüências desses empreendimentos, pois tanto os tanques utilizados na piscicultura como os afluentes em torno desses estabelecimentos, estão sendo eutrofizados pelo excesso de nutrientes. Uma das conseqüências da eutrofização é o aparecimento de florações de cianobactérias, e a principal preocupação está nas toxinas liberadas por estas cianobactérias, que se ingeridas pelos seres humanos e animais, podem causar efeitos de intoxicação, como fraqueza, cefaléia, vômito e dependendo da concentração ingerida pode levar à morte. Desta forma é necessário que haja um programa de controle da qualidade da água dos tanques e reservatórios e também dos peixes que ali são criados, pois florações de cianobactérias vêm sendo encontradas em diversos corpos d\'água. Este estudo teve como foco a determinação da cianotoxina microcistina-LR, empregando técnicas como a extração em fase sólida e a cromatografia líquida para a detecção e quantificação da microcistina-LR em amostras de florações de cianobactérias. Os testes feitos com a extração em fase sólida demonstraram que esse procedimento não se faz necessário para todas as amostras, pois houve casos em que não se obteve diferença nos picos interferentes mais próximos ao tempo de retenção do analito de estudo. Como as matrizes desse tipo de amostras são muito complexas e variam muito conforme o meio em que se encontram, recomenda-se que sejam avaliados caso à caso a necessidade de se promover a extração em fase sólida, pois o mesmo é um processo que demanda um tempo maior de análise e conseqüente aumento nos custos. Foi determinado e validado um método cromatográfico considerado capaz de fornecer dados reproduzíveis e confiáveis, por meio de testes de seletividade, limite de detecção e de quantificação, linearidade, precisão, exatidão e recuperação, conforme critérios de aceitação da Resolução n°899 de 2003, da ANVISA. O limite de detecção do método ficou estipulado em 0,1 µg mL-1, e o limite inferior de quantificação em 0,5 µg mL-1, determinados conforme a relação sinal-ruído proposta pelo Guia de Validação de Métodos Bioanalíticos da ANVISA. A quantificação da microcistina-LR foi feita utilizando o método de superposição de matriz, que minimiza e/ou compensa o efeito de matriz ou de possíveis interferentes presentes na amostra, e a curva analítica obtida y = 1,5888+21,849 x, com um coeficiente de correlação de 0,997 mostra uma boa linearidade. Foram analisadas amostras de florações de cianobactérias, coletadas em pesque-pagues e pisciculturas situadas na região do Alto Mogi (subdivisão da bacia do Mogi Guaçu), conforme o método de extração e análise estudado. / The rapid growth of aquaculture in the state of São Paulo may be causing a number of environmental problems. The contribution to the eutrophication process is among the consequences of these undertakings, given that the tanks used in fish farming as well as the changes around these establishments are becoming eutrophic systems due to excessive nutrients. A frequent consequence of eutrophication in waters is the massive development of cyanobacteria.The occurrence of these blooms induces severe problems, as Microcystis aeruginosa, the most widespread distributed cyanobacteria, which can produce microcystin-LR. Toxic effects of MC have been described in liver, lungs, stomach, and intestine. Deaths in wildlife, livestock and human beings were also associated with microcystin exposition, which can occur directly by ingestion, inhalation, contact, intravenous inoculation of contaminated water (hemodialysis) or indirectly, by the consumption of animals, as fish and mollusks, the major ingestors of cyanobacteria and its toxins. Thus we need a program to control the quality of water tanks and reservoirs and also the fish breeded there, as cyanobacteria blooms have been found in various water bodies. This study focused on the determination of the cyanotoxins microcystin-LR, using techniques such as solid phase extraction and liquid chromatography for the detection and quantification of microcystin-LR in samples of cyanobacteria blooms. Tests performed with solid phase extraction showed that this procedure is not necessary for all the samples because there were cases where no difference was obtained in interfering peaks near the retention time of the analyte studied. As the parent of such samples are very complex and vary greatly, because the extracts contained too much coextrated material that interfered in the LC-UV detection, and depending on the way in which it is recommended to be assessed, case by case, the solid phase extraction needs to be promoted, because it is a process that demands a longer period of analysis and consequently an increase in costs. A liquid chromatography method was established and validated, which is deemed capable of providing reproducible and reliable data, by testing for selectivity, limit of detection and quantification, linearity, precision, accuracy and recovery, in accordance with the acceptance criteria of Resolution No. 899 of 2003 of ANVISA. The detection limit of the method was set at 0.1 µg mL-1, and the lower limit of quantification at 0.5 µg mL-1 determined according to the signal to noise ratio proposed by the Validation Guide of Bioanalytical Methods, ANVISA. Quantification of microcystin-LR was performed using the matrix-matched method, which minimizes and/or offsets the effect of possible matrix interference or present in the sample. The analytical curve obtained y = 1.5888 + 21.849 x, with a coefficient of correlation of 0.997 shows a good linearity. Real aquaculture samples were analyzed that were detected and quantified according to the method developed.

O objetivo deste estudo foi verificar se existe associação entre a qualidade da água para abastecimento público proveniente do Sistema Guarapiranga e o clima da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Realizou-se a análise dos dados meteorológicos adquiridos junto à Estação Meteorológica do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG/USP) e dos resultados de análises laboratoriais da água do Reservatório Guarapiranga adquiridos junto à Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP). A partir da relação entre as variáveis observadas em gráficos e testes de associação/correlação, verificou-se a associação/correlação entre a densidade de cianobactérias e as variáveis meteorológicas na RMSP, tais como temperatura atmosférica (T°C), insolação (horas de brilho do sol) e precipitação (mm). Para analisar as interações e relações de cada uma das variáveis meteorológicas em relação à densidade de cianobactérias, foram feitos diferentes recortes de tempo. Todos os dados foram organizados em Planilhas Microsoft® Excel 15.0 (Office 2013) e analisados em gráficos e testes estatísticos. Segundo os resultados deste estudo, a densidade de cianobactérias apresenta associação positiva com os períodos de chuva e temperaturas elevadas (outubro a março) e, juntamente com as análises de dados climáticos dos últimos 42 anos, verificou-se que as condições climáticas ideais para a proliferação de cianobactérias no Reservatório Guarapiranga vêm se acentuando ao longo das últimas quatro décadas, particularmente nos últimos 20 anos. Conclui-se que há indicações de que a densidade de cianobactérias no Reservatório do Sistema Guarapiranga tenha relação temperaturas mais elevadas e pluviosidade e que a proliferação de cianobactérias pode aumentar caso se mantenha a tendência do clima. / This study has aimed to verify if there is a relation between the quality of the water in the Guarapiranga System (reservoir), as it is supplied to the inhabitants, and the climate in the São Paulo Metropolitan Area (RMSP). We have analyzed the data obtained from the Weather station of the Astronomy, Geophysics and Atmospherical Sciences Institute at the University of São Paulo (IAG/USP), as well as the results of the reservoir water laboratory analysis, provided by the basic sanitation company in the State of São Paulo (SABESP). Cyanobacteria density and meteorological variables in the RMSP, such as atmospheric temperature (ToC), insolation (daily solar irradiance) and precipitation (mm), were verified through association/correlation tests and graphics. To analyze the interaction and relation between cyanobacteria density and meteorological variables, were have resorted to different time spans. Data was organized in Microsoft® Excel 15.0 (Office 2013) tables and graphics, and statistically analyzed. According to this study results, cyanobacteria density might be positively associated to periods of rainfall and high temperatures (October to March). Also, along with data analysis of climate throughout the last 42 years, we have observed that the ideal climate conditions for cyanobacteria proliferation in the Guarapiranga reservoir have been stressed in the last four decades, especially during the last 20 years. Therefore, frequency and intensity of cyanobacteria proliferation in the Guarapiranga reservoir may increase according to climate trend in the RMSP.

Objetivo. O Sistema Produtor Taquacetuba-Guarapiranga consiste na transposição das águas do Braço Taquacetuba da Represa Billings para a Represa Guarapiranga, e tem por objetivo incrementar o suprimento de água à população da Região Metropolitana de São Paulo. Diante dos problemas potenciais à saúde pública envolvidos na operação desse sistema foi realizado um estudo com o objetivo de avaliar os aspectos sanitários das águas da Represa Guarapiranga após a transposição das águas. Metodologia. Este trabalho foi desenvolvido a partir de dados secundários obtidos junto a SABESP, correspondentes ao período de monitoramento de março de 2001 a fevereiro de 2003, em pontos localizados nas represas Guarapiranga e Billings. Foram analisados os dados das seguintes variáveis ambientais, biológicas e toxicológica: pluviosidade, temperatura da água e do ar, turbidez, pH, nutrientes, E. coli, contagens de células de cianobactérias, e concentrações de microcistinas. Para a análise dos dados foi aplicado o coeficiente de correlação de Spearman. Resultados. Foram verificadas densidades elevadas de Microcystis, Cylindrospermopsis e Oscillatoriales nos períodos de maior pluviosidade. As variáveis que apresentaram correlações significativas com a densidade de cianobactérias foram: temperatura, pH, turbidez, nutrientes e microcistinas. No período de estudo foram verificadas não conformidades em relação à Resolução CONAMA 357/05, para águas classe 2, principalmente quanto aos teores de fósforo e nitrogênio totais. Conclusões. Algumas variáveis ambientais favoreceram o desenvolvimento de cianobactérias potencialmente tóxicas nos reservatórios. A transposição das águas do braço Taquacetuba pode estar influenciando a qualidade das águas da represa Guarapiranga, especialmente no que se refere às densidades de cianobactérias. Recomenda-se o contínuo monitoramento das águas destinadas ao abastecimento público, o desenvolvimento de pesquisas voltadas ao gerenciamento de risco associado às cianobactérias, e a revisão periódica dos planos de contingência. / Objective. The Taquacetuba-Guarapiranga productive system consists of water transposition from Billings reservoir's Taquacetuba branch to Guarapiranga Reservoir in order to increase water supply to the population in São Paulo Metropolitan Area. Due to the risks to public health involving such procedure, a study aiming to evaluate the sanitary aspects of Guarapiranga Reservoir water after the transposition was carried out. Method. The present work was based on secondary data obtained from SABESP in the period between March 2001 and February 2003, in sampling stations located in Guarapiranga and Billings Reservoirs. The environmental, biological and toxicological variables studied were: rainfall, water and air temperature, turbidity, pH, nutrients, E. coli, cyanobacterial cell counting and microcystin concentration. The results were analyzed using Spearman's correlation test. Results. High densities of Microcystis, Cylindrospermopsis and Oscillatoriales were obtained in periods of intense rainfall. The variables showing significant correlation to cyanobacteria density were: temperature, pH, turbidity, nutrients and microcystin. During the period studied herein, nonconformities to CONAMA's Resolution 357/05 for class 2 waters were verified, concerning total phosphorous and total nitrogen. Conclusions. Some environmental variables favored the development of potentially toxic cyanobacteria in the reservoirs. Water transposition from Taquacetuba branch may be influencing the water quality in Guarapiranga reservoir, mainly in what concerns cyanobacteria densities. It is recommended that a continuing monitoring of water used to public supply is performed, as well as risk management related to cyanobacteria and the periodic revision of contingency plans.

Objetivo. O Sistema Produtor Taquacetuba-Guarapiranga consiste na transposição das águas do Braço Taquacetuba da Represa Billings para a Represa Guarapiranga, e tem por objetivo incrementar o suprimento de água à população da Região Metropolitana de São Paulo. Diante dos problemas potenciais à saúde pública envolvidos na operação desse sistema foi realizado um estudo com o objetivo de avaliar os aspectos sanitários das águas da Represa Guarapiranga após a transposição das águas. Metodologia. Este trabalho foi desenvolvido a partir de dados secundários obtidos junto a SABESP, correspondentes ao período de monitoramento de março de 2001 a fevereiro de 2003, em pontos localizados nas represas Guarapiranga e Billings. Foram analisados os dados das seguintes variáveis ambientais, biológicas e toxicológica: pluviosidade, temperatura da água e do ar, turbidez, pH, nutrientes, E. coli, contagens de células de cianobactérias, e concentrações de microcistinas. Para a análise dos dados foi aplicado o coeficiente de correlação de Spearman. Resultados. Foram verificadas densidades elevadas de Microcystis, Cylindrospermopsis e Oscillatoriales nos períodos de maior pluviosidade. As variáveis que apresentaram correlações significativas com a densidade de cianobactérias foram: temperatura, pH, turbidez, nutrientes e microcistinas. No período de estudo foram verificadas não conformidades em relação à Resolução CONAMA 357/05, para águas classe 2, principalmente quanto aos teores de fósforo e nitrogênio totais. Conclusões. Algumas variáveis ambientais favoreceram o desenvolvimento de cianobactérias potencialmente tóxicas nos reservatórios. A transposição das águas do braço Taquacetuba pode estar influenciando a qualidade das águas da represa Guarapiranga, especialmente no que se refere às densidades de cianobactérias. Recomenda-se o contínuo monitoramento das águas destinadas ao abastecimento público, o desenvolvimento de pesquisas voltadas ao gerenciamento de risco associado às cianobactérias, e a revisão periódica dos planos de contingência. / Objective. The Taquacetuba-Guarapiranga productive system consists of water transposition from Billings reservoir's Taquacetuba branch to Guarapiranga Reservoir in order to increase water supply to the population in São Paulo Metropolitan Area. Due to the risks to public health involving such procedure, a study aiming to evaluate the sanitary aspects of Guarapiranga Reservoir water after the transposition was carried out. Method. The present work was based on secondary data obtained from SABESP in the period between March 2001 and February 2003, in sampling stations located in Guarapiranga and Billings Reservoirs. The environmental, biological and toxicological variables studied were: rainfall, water and air temperature, turbidity, pH, nutrients, E. coli, cyanobacterial cell counting and microcystin concentration. The results were analyzed using Spearman's correlation test. Results. High densities of Microcystis, Cylindrospermopsis and Oscillatoriales were obtained in periods of intense rainfall. The variables showing significant correlation to cyanobacteria density were: temperature, pH, turbidity, nutrients and microcystin. During the period studied herein, nonconformities to CONAMA's Resolution 357/05 for class 2 waters were verified, concerning total phosphorous and total nitrogen. Conclusions. Some environmental variables favored the development of potentially toxic cyanobacteria in the reservoirs. Water transposition from Taquacetuba branch may be influencing the water quality in Guarapiranga reservoir, mainly in what concerns cyanobacteria densities. It is recommended that a continuing monitoring of water used to public supply is performed, as well as risk management related to cyanobacteria and the periodic revision of contingency plans.

O aporte artificial de nutrientes nos ambientes aquáticos tem favorecido a incidência de florações de cianobactérias, causando impactos na qualidade da água e colocando em risco a saúde humana. O gênero de cianobactéria Cylindrospermopsis, amplamente distribuído em água doce pelo mundo, é capaz de produzir diversas cianotoxinas, dentre elas saxitoxina e análogos. O objetivo deste trabalho foi elaborar um modelo de exposição referente à ingestão de água contaminada por saxitoxina e análogos através da recreação de contato primário e do consumo de água. Os dados de densidade de células de Cylindrospermopsis e de concentrações de saxitoxina e análogos na água bruta foram obtidos da Rede de Monitoramento de Qualidade de Águas Superficiais da CETESB (2015 e 2016) do reservatório Itupararanga. O modelo conceitual de exposição e o cálculo da ingestão diária crônica de saxitoxina e análogos consideraram: concentrações máxima e mínima de saxitoxina e análogos encontradas na água bruta do reservatório, vias de exposição, população exposta, taxa de ingestão de água, frequência e duração da exposição, peso corporal para adultos (maiores de 21 anos) e crianças (menores de 5 anos), para cenários de exposição relativos à recreação de contato primário e consumo de água potável. Os valores de células de cianobactérias estiveram entre 2.216 e 203.082 céls.mL-1 e as concentrações de saxitoxina e análogos estiveram entre 0,04 e 0,37 µg equivalente STX..L-1. Os resultados obtidos na análise da água bruta do reservatório, estiveram abaixo do valor estabelecido na legislação brasileira para água potável (3 µg equivalente STX.L-1), mas não atenderiam as especificações adotadas por Oregon e Ohio (0,3 µg equivalentes STX.L-1) e à proposta em discussão no Comitê Permanente para Gestão Integrada da Qualidade da Água destinada ao Consumo Humano no Estado de São Paulo (0,13 µg equivalente STX.L-1), indicando a possibilidade da ocorrência de efeito adverso à saúde em grupos sensíveis que utilizem água do reservatório, dependendo da eficiência de remoção dessas cianotoxinas no processo de tratamento. Os valores de ingestão diária crônica estimados, para recreação, variaram de 2,55 x 10-6 a 1,08 x 10-4 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (adultos) e 2,78 x 10-9 a 4,35 x 10-4 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (crianças). Para ingestão de água potável, esses valores variaram de 2,5 x 10-4 a 1,47 x 10-2 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (adultos) e 5,36 x 10-5 a 2,55 x 10-2 µg equivalente STX. kg-1.dia-1 (crianças). Esses valores indicaram que as crianças estão mais expostas que os adultos, fato preocupante, pois elas são mais sensíveis aos efeitos de substâncias tóxicas, e apesar de estudos indicarem efeitos da saxitoxina em cultura de células neurais, sua capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica e de causar danos cognitivos em ratos, os efeitos da exposição crônica em humanos ainda são desconhecidos. Não foi possível estimar os riscos à saúde da população exposta à saxitoxina e análogos, pela falta de dados na literatura, porém o modelo de exposição proposto é um avanço para a identificação de lacunas para a condução da avaliação de risco à saúde humana considerando a exposição crônica. / The artificial enrichment of nutrients in aquatic environments has favored the incidence of cyanobacteria blooms, causing impacts on water quality and putting human health at risk. The genus of cyanobacteria Cylindrospermopsis, widely distributed throughout the world in freshwater environments, is able to produce cianotoxin, among them saxitoxin and its analogues. The objective of this work was to elaborate a model of exposure referring to the ingestion of water contaminated by saxitoxin and analogues through recreation of primary contact and water consumption. Cylindrospermopsis cell density and saxitoxin and analogues concentrations in surface water were obtained from the CETESB Surface Water Quality Monitoring Network for the Itupararanga reservoir in 2015 and 2016. The development of the conceptual model of exposure and the calculation of the chronic daily intake of saxitoxin and analogues, considered: maximum and minimum concentrations of saxitoxin and analogues found in the raw water of the reservoir, route of exposure, exposed population, rate of water intake, frequency and duration of exposure, body weight for adults (over 21 years) and children (under 5 years), for exposures scenarios concerning recreation of primary contact and consumption of drinking water. The values of cyanobacteria cells were between 2,216 and 203,082 cells.L-1 and the concentrations of saxitoxin and analogues were between 0.04 and 0.37 µg STX equivalent. L-1. The comparison of these variables indicated a significant positive correlation between them. The results obtained in the raw water analysis of the reservoir were below the value established in Brazilian legislation for drinking water (3 µg equivalent STX.L-1), but would not meet the specifications adopted by US states Oregon and Ohio (0.3 µg equivalents.L-1) and the proposed value for the Standing Committee for Integrated Water Quality Management for Human Consumption in the State of São Paulo (0,13 µg equivalent STX.L-1), indicating the possibility of adverse health effects in sensitive groups using water from the reservoir. Estimated chronic daily intake values, for recreation, ranged from 2.55 x 10-6 to 1.08 x 10-4 µg STX equivalent. kg-1.day-1 (adults) and 2.78 x 10-9 to 4.35 x 10-4 µg STX equivalent. kg-1.day-1 (children). For water intake, these values ranged from 2.5 x 10-4 to 1.47 x 10-2 µg STX equivalent. kg-1 day-1 (adults) and 5.36 x 10-5 to 2.55 x 10-2 µg STX equivalent. kg-1. day-1 (children). These values indicated that children are more exposed than adults, a worrying fact because they are generally more sensitive to the effects of toxic substances than adults, and although studies indicate that saxitoxin was able to cross the blood brain barrier and to cause cognitive damage in rats, as well as changes in neural cell cultures, the effects of chronic exposure in humans are still unknown. It was not possible to estimate the health risks of the population exposed to saxitoxin and the like, due to the lack of data in the literature, but the proposed exposure model is an advance for the identification of gaps for conducting the human health risk assessment considering the exposure chronic.