Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

O trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade de água em viveiro de piscicultura com florescimento de cianobactérias e a toxicidade aguda (DL50-24h) de microcistina nas espécies matrinxã (Brycon cephalus) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus), bem como as alterações histológicas nas brânquias, rins e fígado nos peixes. Foi realizado o monitoramento da qualidade de água de um empreendimento piscícola localizado na cidade de Espírito Santo do Pinhal/SP, Brasil. Foram realizadas, em datas distintas, duas coletas de amostras de água contendo floração de microalgas, para análise da composição fitoplanctônica, determinação de toxinas e bioensaios toxicológicos em laboratório. Foram realizadas medições das variáveis físicas, químicas e biológicas da água, e determinação do estado trófico do viveiro monitorado. O viveiro apresentava-se hipereutrófico, com presença de cianotoxinas representadas por microcistinas com valores variando entre 229,2 e 147,4 µg/g. O florescimento de cianobactérias apresentou-se de composição mista, representado principalmente pelas espécies Anabaena circinalis, A. spiroides, Aphanocapsa sp., Microcystis aeruginosa, M. panniformis, M. viridis, M. cf. wesembergii, Pseudanabaena mucicola, entre outras espécies. Os resultados dos bioensaios com microcistina obtida do extrato bruto de fitoplâncton do florescimento não apresentaram letalidade para os peixes. Contudo, foram verificadas alterações em órgãos dos peixes testados, como a presença de depósitos hepatocelulares intracitoplasmáticos, degeneração vacuolar observada em epitélio tubular renal, e proliferação de epitélio de revestimento (hiperplasia) das brânquias, com casos de fusão total das lamelas secundárias, tanto para matrinxã como para tilápia nilótica. Extratos brutos de cianotoxina, em concentrações a partir de 125 mg/kg de peso corporal, injetados em peixes provocam efeitos deletérios com expressiva alteração nas brânquias, rins e fígado. / The aim of this study was to evaluate the water quality in fish earthpond with blooms of cyanobacterias and acute toxicity (DL50 - 24 hs) of microcystin in species (Brycon cephalus) and tilapia nilotica (Oreochromis niloticus) as well as histological changes in gills, kidney and liver in fish. Water quality monitoring was carryed out in a pisciculture in Espirito Santo do Pinhal city, SP, Brazil. There were two collections of water samples containing bloom of cyanobacteria for analysis of microalgae composition, toxin determination and toxicological bioassay in laboratory. Measurements of physical, chemical and biological variables were done and determination of trophic status of pond water were monitored. The results according to the trophic state index of samples taken showed hipereutrophic state for the pond water. Was evident the presence of cyanobacteria, represented by microcystins with values ranging from 229.2 to 147.4 µg/g. The bloom of cyanobacteria presented mixed composition, represented mainly by species Anabaena circinalis, Anabaena spiroides, Aphanocapsa sp., Microcystis aeruginosa, Microcystis panniformis, Microcystis viridis, Microcystis cf. Wesembergii, Pseudanabaena mucicola among others. The results of tests with crude extract of bloom cyanobacteria did not show mortality of fish. However, there were changes in cellular structures of fish tested as the presence of hepatocellular intracytoplasmatic deposit, vacuolar degeneration observed in renal tubular epithelium, and proliferation of epithelial lining (hyperplasia) of gills, with cases of total fusion of secondary lamellae for both tilapias and for matrinxã. Crude extract of cyanotoxins, in concentrations of 125 mg/kg of body weight, injected in fishes provoke deleterious effect with expressive changes in the gills, kidney and liver.

O trabalho teve por objetivo avaliar a qualidade de água em viveiro de piscicultura com florescimento de cianobactérias e a toxicidade aguda (DL50-24h) de microcistina nas espécies matrinxã (Brycon cephalus) e tilápia nilótica (Oreochromis niloticus), bem como as alterações histológicas nas brânquias, rins e fígado nos peixes. Foi realizado o monitoramento da qualidade de água de um empreendimento piscícola localizado na cidade de Espírito Santo do Pinhal/SP, Brasil. Foram realizadas, em datas distintas, duas coletas de amostras de água contendo floração de microalgas, para análise da composição fitoplanctônica, determinação de toxinas e bioensaios toxicológicos em laboratório. Foram realizadas medições das variáveis físicas, químicas e biológicas da água, e determinação do estado trófico do viveiro monitorado. O viveiro apresentava-se hipereutrófico, com presença de cianotoxinas representadas por microcistinas com valores variando entre 229,2 e 147,4 µg/g. O florescimento de cianobactérias apresentou-se de composição mista, representado principalmente pelas espécies Anabaena circinalis, A. spiroides, Aphanocapsa sp., Microcystis aeruginosa, M. panniformis, M. viridis, M. cf. wesembergii, Pseudanabaena mucicola, entre outras espécies. Os resultados dos bioensaios com microcistina obtida do extrato bruto de fitoplâncton do florescimento não apresentaram letalidade para os peixes. Contudo, foram verificadas alterações em órgãos dos peixes testados, como a presença de depósitos hepatocelulares intracitoplasmáticos, degeneração vacuolar observada em epitélio tubular renal, e proliferação de epitélio de revestimento (hiperplasia) das brânquias, com casos de fusão total das lamelas secundárias, tanto para matrinxã como para tilápia nilótica. Extratos brutos de cianotoxina, em concentrações a partir de 125 mg/kg de peso corporal, injetados em peixes provocam efeitos deletérios com expressiva alteração nas brânquias, rins e fígado. / The aim of this study was to evaluate the water quality in fish earthpond with blooms of cyanobacterias and acute toxicity (DL50 - 24 hs) of microcystin in species (Brycon cephalus) and tilapia nilotica (Oreochromis niloticus) as well as histological changes in gills, kidney and liver in fish. Water quality monitoring was carryed out in a pisciculture in Espirito Santo do Pinhal city, SP, Brazil. There were two collections of water samples containing bloom of cyanobacteria for analysis of microalgae composition, toxin determination and toxicological bioassay in laboratory. Measurements of physical, chemical and biological variables were done and determination of trophic status of pond water were monitored. The results according to the trophic state index of samples taken showed hipereutrophic state for the pond water. Was evident the presence of cyanobacteria, represented by microcystins with values ranging from 229.2 to 147.4 µg/g. The bloom of cyanobacteria presented mixed composition, represented mainly by species Anabaena circinalis, Anabaena spiroides, Aphanocapsa sp., Microcystis aeruginosa, Microcystis panniformis, Microcystis viridis, Microcystis cf. Wesembergii, Pseudanabaena mucicola among others. The results of tests with crude extract of bloom cyanobacteria did not show mortality of fish. However, there were changes in cellular structures of fish tested as the presence of hepatocellular intracytoplasmatic deposit, vacuolar degeneration observed in renal tubular epithelium, and proliferation of epithelial lining (hyperplasia) of gills, with cases of total fusion of secondary lamellae for both tilapias and for matrinxã. Crude extract of cyanotoxins, in concentrations of 125 mg/kg of body weight, injected in fishes provoke deleterious effect with expressive changes in the gills, kidney and liver.

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For IQACWQI, 86% of the basins were classified in the categories between excellent and regular; and only the stream Lajes and the stream Veredas were classified in at least one period in the categories poor or very poor. For IQAACP, the IQA1 of the hydrographic basins analyzed for the first main component was explained by between 29% and 54%. The reduction of the average density of cyanobacteria promoted lower values of IQA1, and therefore, better water quality. The IQAp values were lower in relation to the IQA1, improving water quality. The most significant parameters in the definition of water quality for the first main component were: dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, ammoniacal nitrogen and turbidity. The correlation of cyanobacteria density was positive with pasture and urban area and negative with APP vegetation. Positive correlations were found between cyanobacteria density and physico-chemical parameters (chlorophyll a, pheophytin, water temperature, ammoniacal nitrogen, nitrate and dissolved inorganic nitrogen). Among dissolved solids and cyanobacteria density, negative correlation was found for the Meia Ponte basin and positive for the Samambaia stream basin. Given this scenario, it is necessary to restore the natural vegetation areas in APP and reduce the anthropic areas, ensuring availability and quality of water for public supply. / A qualidade da água e o desenvolvimento de cianobactérias em cursos hídricos resulta do uso e ocupação da terra e de parâmetros físicos da bacia hidrográfica. Para tanto, o objetivo deste trabalho foi estudar a qualidade da água e a influência de parâmetros físico-químicos, morfométricos, de uso e de ocupação da terra e de perda de solo sobre o desenvolvimento de cianobactérias em 15 bacias hidrográficas de captação de água para abastecimento público, no período de 2007 a 2016. Para avaliar a correlação entre os parâmetros foi utilizado o modelo de regressão não paramétrico Kernel Regression with Mixed Data Types, a um nível de significância de 10% com o p-valor < 0,1. Para avaliar a qualidade da água dos mananciais de captação foi aplicado o IQAACP e o IQACWQI. Para o IQACWQI 86% das bacias foram classificadas nas categorias entre excelente e regular; e apenas o córrego Lajes e o córrego Veredas foram classificados em pelo menos um período nas categorias ruim ou péssimo. Para o IQAACP o IQA1 das bacias hidrográficas analisadas para a primeira componente principal teve explicabilidade entre 29% e 54%. A redução da densidade média de cianobactérias promoveu valores menores de IQA1, e portanto, melhor qualidade da água. Os valores de IQAp se apresentaram menores em relação ao IQA1 melhorando a qualidade da água. Os parâmetros mais significativos na definição da qualidade da água para a primeira componente principal foram: oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio amoniacal e turbidez. A correlação da densidade de cianobactérias foi positiva com pastagem e área urbana e negativa com vegetação APP. Foram encontradas correlações positivas entre densidade de cianobactérias e parâmetros físico-químicos (clorofila a, feofitina, temperatura da água, nitrogênio amoniacal, nitrato e nitrogênio inorgânico dissolvido). Entre sólidos totais dissolvidos e densidade de cianobactérias foi encontrada correlação negativa para a bacia do rio Meia Ponte e positiva para a bacia do córrego Samambaia. Diante deste cenário, faz-se necessárias medidas restauração das áreas de vegetação natural em APP e redução das áreas antropizadas, garantindo disponibilidade e qualidade de água para abastecimento público.