O Reservatório de Itupararanga, no interior do estado de São Paulo, tem como principal finalidade geração de energia elétrica e o abastecimento público, além de área de lazer e pesca. O crescimento urbano e agrícola em torno do corpo hídrico tem alterado a qualidade da água favorecendo a proliferação de cianobactérias. Estudos preliminares da comunidade fitoplanctônica demonstraram a dominância da cianofícea Cylindrospermopsis raciborskii e da clorofícea Monoraphidium contortum. Com o objetivo de investigar o nível trófico do reservatório e sua influência na dominância destas espécies, foram realizados ensaios de interação entre estes microrganismos sob diferentes concentrações de fósforo, simulando o reservatório em três diferentes níveis tróficos: oligotrófico, mesotrófico e supereutrófico. Também foi determinada a produção de saxitoxina pela cianobactéria. No ambiente oligotrófico a C. raciborskii apresentou diminuição do volume celular, aumento da produção de saxitoxina e senescência em interação com o M. contortum. Nos ambientes mesotrófico e supereutrófico, a cianobactéria não apresentou diferenças no crescimento e na produção de saxitoxina, comparado ao seu controle, quando em interação com a clorofícea. O mesmo não foi observado para M. contortum nestes dois níveis de trofia, pois teve seu crescimento prejudicado nas interações com C. raciborskii. As velocidades específicas de crescimento de M. contortum foram crescentes conforme o aumento da trofia, e as da C. raciborskii decrescentes. As concentrações de clorofila-a também foram crescentes conforme o aumento de trofia, e diminuíram no final dos experimentos. O consumo de ortofosfato foi semelhante na simulação dos três ambientes e o consumo do nitrato, foi maior quanto mais elevado o nível trófico. A partir dos resultados, foram feitas previsões das espécies fitoplanctônicas dominantes regidas pelo nível trófico do reservatório, que contribuirão nas medidas de conservação e manejo deste ecossistema aquático. / The Reservoir Itupararanga within the state of São Paulo, whose main purpose is public supply, besides electricity generation, and recreational areas and fishing. The urban growth and agriculture around the water body has changed its quality, favoring the growth of cyanobacteria. Preliminary studies of phytoplankton showed a dominance of cyanophyceae Cylindrospermopsis raciborskii and clorofícea Monoraphidium contortum. In order to investigate the trophic level of the reservoir and its influence on the dominance of these species, tests of the interaction between these microorganisms under different phosphorus concentrations were performed, simulating the reservoir in three different trophic levels: oligotrophic, mesotrophic and supereutrophic. The production of saxitoxin by the cyanobacteria was also defined. In the oligotrophic C. raciborskii showed a decrease of cell volume, increased production of saxitoxin and senescence in interaction with M. contortum. In mesotrophic and supereutrofic environments, the cyanobacteria did not show differences in growth and production of saxitoxin, compared to their control when interacting with the chlorophycea. The same was not observed for M. contortum in these two trophic levels, as its growth was affected by the interactions with C. raciborskii. The specific growth rates of M. contortum were growing with increasing trophic, and those of C. raciborskii decreasing. The chlorophyll-a concentrations were also growing with increasing trophic, and decreased at the end of the experiments. The orthophosphate consumption was similar in the three simulation environments and consumption of nitrate was greater the higher the trophic level. From the results, were made estimates of the dominant phytoplankton species was governed by the trophic level of the reservoir, which will help in the conservation and management of this aquatic ecosystem.

O Reservatório de Itupararanga, no interior do estado de São Paulo, tem como principal finalidade geração de energia elétrica e o abastecimento público, além de área de lazer e pesca. O crescimento urbano e agrícola em torno do corpo hídrico tem alterado a qualidade da água favorecendo a proliferação de cianobactérias. Estudos preliminares da comunidade fitoplanctônica demonstraram a dominância da cianofícea Cylindrospermopsis raciborskii e da clorofícea Monoraphidium contortum. Com o objetivo de investigar o nível trófico do reservatório e sua influência na dominância destas espécies, foram realizados ensaios de interação entre estes microrganismos sob diferentes concentrações de fósforo, simulando o reservatório em três diferentes níveis tróficos: oligotrófico, mesotrófico e supereutrófico. Também foi determinada a produção de saxitoxina pela cianobactéria. No ambiente oligotrófico a C. raciborskii apresentou diminuição do volume celular, aumento da produção de saxitoxina e senescência em interação com o M. contortum. Nos ambientes mesotrófico e supereutrófico, a cianobactéria não apresentou diferenças no crescimento e na produção de saxitoxina, comparado ao seu controle, quando em interação com a clorofícea. O mesmo não foi observado para M. contortum nestes dois níveis de trofia, pois teve seu crescimento prejudicado nas interações com C. raciborskii. As velocidades específicas de crescimento de M. contortum foram crescentes conforme o aumento da trofia, e as da C. raciborskii decrescentes. As concentrações de clorofila-a também foram crescentes conforme o aumento de trofia, e diminuíram no final dos experimentos. O consumo de ortofosfato foi semelhante na simulação dos três ambientes e o consumo do nitrato, foi maior quanto mais elevado o nível trófico. A partir dos resultados, foram feitas previsões das espécies fitoplanctônicas dominantes regidas pelo nível trófico do reservatório, que contribuirão nas medidas de conservação e manejo deste ecossistema aquático. / The Reservoir Itupararanga within the state of São Paulo, whose main purpose is public supply, besides electricity generation, and recreational areas and fishing. The urban growth and agriculture around the water body has changed its quality, favoring the growth of cyanobacteria. Preliminary studies of phytoplankton showed a dominance of cyanophyceae Cylindrospermopsis raciborskii and clorofícea Monoraphidium contortum. In order to investigate the trophic level of the reservoir and its influence on the dominance of these species, tests of the interaction between these microorganisms under different phosphorus concentrations were performed, simulating the reservoir in three different trophic levels: oligotrophic, mesotrophic and supereutrophic. The production of saxitoxin by the cyanobacteria was also defined. In the oligotrophic C. raciborskii showed a decrease of cell volume, increased production of saxitoxin and senescence in interaction with M. contortum. In mesotrophic and supereutrofic environments, the cyanobacteria did not show differences in growth and production of saxitoxin, compared to their control when interacting with the chlorophycea. The same was not observed for M. contortum in these two trophic levels, as its growth was affected by the interactions with C. raciborskii. The specific growth rates of M. contortum were growing with increasing trophic, and those of C. raciborskii decreasing. The chlorophyll-a concentrations were also growing with increasing trophic, and decreased at the end of the experiments. The orthophosphate consumption was similar in the three simulation environments and consumption of nitrate was greater the higher the trophic level. From the results, were made estimates of the dominant phytoplankton species was governed by the trophic level of the reservoir, which will help in the conservation and management of this aquatic ecosystem.

O uso intensificado de combustíveis fósseis como fonte de energia, vê-se a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias, principalmente as renováveis, como o hidrogênio, que possui vantagens por ser elemento abundante no universo, ser renovável e não poluente. A utilização de microalgas e cianobactérias é uma alternativa para a produção de biohidrogênio a partir da quebra da água e de compostos orgânicos. De acordo com isso, nesta pesquisa foram testados diversos fatores físico-químicos e nutricionais nas condições de cultivo de cepas de Chlamydomonas spp. e Anabaena spp. Para tanto, cepas selecionadas foram cultivadas em duas fases experimentais, a primeira aeróbia e a segunda anaeróbia, para proporcionar produção de hidrogênio por biofotólise direta anaeróbia, via hidrogenase, sob privação de enxofre para a clorofícea, e de nitrogênio para a cianobactéria, estimulando para esta também a produção por biofotólise indireta, via nitrogenase. A cepa com melhor produtividade de hidrogênio, de cada gênero, foi selecionada para a etapa de otimização das fases experimentais de cultivo. Durante os ensaios foram realizadas análises de produção máxima, velocidade de produção, volume e produtividade de hidrogênio, além de análises de concentração de biomassa, físico-químicas, bioquímicas e geração de subprodutos. O método utilizado foi eficiente para produção de hidrogênio e ficou comprovada a diferença de produção de hidrogênio entre diferentes cepas. Anabaena sp. obteve produtividade média de hidrogênio quatro vezes maior, aproximadamente de 76,8 µmol.L-1.h-1, comparada a C. reinhardtii, com média de 18,6 µmol.L-1.h-1. / The intensifying use of fossil fuels as energy source, one sees the need to develop new technologies, especially renewable, such as hydrogen. This has advantages because hydrogen is an abundant element in the universe, be renewable and non-polluting. The use of microalgae and cyanobacteria is an alternative for the production of bio-hydrogen of breaking water and organic compounds. Accordingly, in this study were tested several physic-chemical factors and nutrition in growing conditions of Chlamydomonas spp. and Anabaena spp. strains. For this purpose, strains selected were cultured in two experimental phases, first aerobic and second anaerobic, to hydrogen production by direct biofotolise anaerobic, via hydrogenase, under sulfur deprived to chlorofycea, and nitrogen to cyanobacterium, for this also to production by indirect biofotolise, via nitrogenase. The strain with highest productivity of hydrogen, of each gender, was selected for the optimization of the experimental stages of cultivation. During the tests were analyzes of maximum production, velocity, volume and productivity of hydrogen, and analysis of biomass concentration, physic-chemical, biochemical and generation of by-products. The method used was efficient for the production of hydrogen and was different between strains. Anabaena sp. obtained average yield four times highest, approximately 76.8 µmol. L-1.h-1compared to C. reinhardtii, averaging 18.6 µmol. L-1.h-1.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Acrylamide is a water soluble monomer with a multitude of industrial and chemical applications. In polymeric form, which is also known as polyacrylamide, it may be used as a flocculant for water treatment. However, this monomer presents carcinogenic risk and it can cause changes in the endocrine system of living beings, it is also called endocrine disrupter. On the Ordinance of the Ministry of Health 2914/2011, it was established a maximum limit of 0.5 micrograms/L acrylamide for drinking water. However, there is no evidence in the literature on the detection of acrylamide in the drinking water. Thus, the study of the behavior of acrylamide as an environmental contaminant and carcinogen is of a great value to the public health. Thus, the main objective of this study was the analysis of the expected changes toxicology of acrylamide in different concentrations, using green algae as indicator organisms. The study was conducted through the following steps: (I) The structure of a study methodology, based on the references that are available and adapted for a consistent routine of work with the good laboratory conditions of the institution; (II) the performance of the ecotoxicological tests with algae, which are treated with polyacrylamide solution used in the municipality of Santa Maria Water Treatment Station - RS; (III) the performance of ecotoxicological tests with algae, treated with different concentrations of acrylamide; (Iv) the calculation of the sample cell biovolume (V) the analysis of chlorophyll "a" and (VI)the statistical analysis of the results and interpretation of the data of the research. The experiments were performed in the laboratory of sanitation- Lasam, from the Federal University of Santa Maria - UFSM from February to August 2014. The results demonstrated that it was possible to develop the ecotoxicological study with polyacrylamide, because it is a commercial substance that has no analytical purity, which led to no regular results, making it impossible to reproduce the tests. However, in the ecotoxicological analysis of acrylamide, the acrylamide results indicated that significantly inhibited the growth of algae, yielding 5.88 mg/L-1 as the concentration which inhibited 50% of the growth of the algal cells. Both the microscopic cell counting as the dosage of chlorophyll "a" was effective in the experimental biomass quantification. The most important outcome of the work consist in assessing changes in cell biovolume and phenotypic plasticity of the species D. quadricauda unprecedentedly parameters evaluated for exposure to acrylamide. The use of calculation of biovolume combined with cell counts proved quite useful for analyzing the results, showing the variation in cell size during the experiment. Phenotypic plasticity of gender has changed with exposure to acrylamide, which gives an important finding in the evaluation of toxicity. / A acrilamida é um monômero solúvel em água com uma infinidade de aplicações químicas e industriais. Na forma polimérica, também denominada de poliacrilamida, pode ser utilizada como floculante para o tratamento de água. Entretanto, esse monômero apresenta risco carcinogênico e causa alterações no sistema endócrino dos seres vivos, também denominado de desregulador endócrino. A Portaria do Ministério da Saúde 2914/2011 estabelece um limite máximo de 0,5 micrograma/L de acrilamida para água potável. Contudo, não há evidências na literatura sobre a detecção da acrilamida nas águas para consumo humano. Assim, o estudo do comportamento da acrilamida como um contaminante ambiental é de grande valia para a saúde pública. Desta forma, o objetivo principal deste estudo consistiu na análise das alterações toxicológicas esperadas da acrilamida, em distintas concentrações utilizando uma clorofícea como organismo indicador. O estudo foi realizado mediante as seguintes etapas: (I) Estruturação de uma metodologia de estudo, baseada nas referências bibliográficas disponíveis e adaptada para uma rotina de trabalho condizente com as condições laboratoriais da instituição; (II) Realização de ensaios ecotoxicológicos com algas, tratadas com solução de poliacrilamida utilizada na Estação de Tratamento de Água do município de Santa Maria RS; (III) Realização de ensaios ecotoxicológicos com algas, tratadas com distintas concentrações de acrilamida; (IV) Cálculo do biovolume celular das amostras; (V) Análise da concentração de clorofila a ; (VI) Análise da Plasticidade Fenotípica, (VII) Análise estatística dos resultados obtidos e interpretação dos dados. Os experimentos foram realizados no laboratório de engenharia do meio ambiente- LEMA, da Universidade Federal de Santa Maria UFSM, durante o período de fevereiro a agosto de 2014. Os resultados demonstraram que não foi possível desenvolver o estudo ecotoxicológico com a poliacrilamida, pelo fato de se tratar de uma substância comercial, que não possui pureza analítica, o que levou a resultados irregulares, tornando impossível a reprodução dos ensaios. Porém, na análise ecotoxicológica da acrilamida, os resultados indicaram que esta inibiu significativamente o crescimento das algas, obtendo-se 5,88 mg.L-1 como a concentração que inibiu 50% do crescimento das células algais. Tanto a contagem celular microscópica como a dosagem da clorofila a se mostraram eficientes na quantificação da biomassa do experimento. Os resultados mais importantes do trabalho consistem na análise das alterações do biovolume celular e da plasticidade fenotípica da espécie D. quadricauda, parâmetros ineditamente avaliados para a exposição à acrilamida. A utilização do cálculo do biovolume aliado à contagem celular se mostrou bastante proveitosa na análise dos resultados, demonstrando a variação do tamanho das células no decorrer do experimento. A plasticidade fenotípica do gênero sofreu alterações com a exposição à acrilamida, o que confere um achado importante na avaliação da toxicidade.

O uso intensificado de combustíveis fósseis como fonte de energia, vê-se a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias, principalmente as renováveis, como o hidrogênio, que possui vantagens por ser elemento abundante no universo, ser renovável e não poluente. A utilização de microalgas e cianobactérias é uma alternativa para a produção de biohidrogênio a partir da quebra da água e de compostos orgânicos. De acordo com isso, nesta pesquisa foram testados diversos fatores físico-químicos e nutricionais nas condições de cultivo de cepas de Chlamydomonas spp. e Anabaena spp. Para tanto, cepas selecionadas foram cultivadas em duas fases experimentais, a primeira aeróbia e a segunda anaeróbia, para proporcionar produção de hidrogênio por biofotólise direta anaeróbia, via hidrogenase, sob privação de enxofre para a clorofícea, e de nitrogênio para a cianobactéria, estimulando para esta também a produção por biofotólise indireta, via nitrogenase. A cepa com melhor produtividade de hidrogênio, de cada gênero, foi selecionada para a etapa de otimização das fases experimentais de cultivo. Durante os ensaios foram realizadas análises de produção máxima, velocidade de produção, volume e produtividade de hidrogênio, além de análises de concentração de biomassa, físico-químicas, bioquímicas e geração de subprodutos. O método utilizado foi eficiente para produção de hidrogênio e ficou comprovada a diferença de produção de hidrogênio entre diferentes cepas. Anabaena sp. obteve produtividade média de hidrogênio quatro vezes maior, aproximadamente de 76,8 µmol.L-1.h-1, comparada a C. reinhardtii, com média de 18,6 µmol.L-1.h-1. / The intensifying use of fossil fuels as energy source, one sees the need to develop new technologies, especially renewable, such as hydrogen. This has advantages because hydrogen is an abundant element in the universe, be renewable and non-polluting. The use of microalgae and cyanobacteria is an alternative for the production of bio-hydrogen of breaking water and organic compounds. Accordingly, in this study were tested several physic-chemical factors and nutrition in growing conditions of Chlamydomonas spp. and Anabaena spp. strains. For this purpose, strains selected were cultured in two experimental phases, first aerobic and second anaerobic, to hydrogen production by direct biofotolise anaerobic, via hydrogenase, under sulfur deprived to chlorofycea, and nitrogen to cyanobacterium, for this also to production by indirect biofotolise, via nitrogenase. The strain with highest productivity of hydrogen, of each gender, was selected for the optimization of the experimental stages of cultivation. During the tests were analyzes of maximum production, velocity, volume and productivity of hydrogen, and analysis of biomass concentration, physic-chemical, biochemical and generation of by-products. The method used was efficient for the production of hydrogen and was different between strains. Anabaena sp. obtained average yield four times highest, approximately 76.8 µmol. L-1.h-1compared to C. reinhardtii, averaging 18.6 µmol. L-1.h-1.