A manutenção da diversidade de espécies é um tema central em ecologia, e compreender de que forma as diferentes espécies contribuem aos ecossistemas implica em conhecer os compartimentos da funcionalidade ecológica. A forma como a relação entre função e taxonomia influencia uma comunidade depende do grau de redundância funcional que existe nessa comunidade. Para tanto, são consideradas funcionalmente redundantes as espécies que contribuem da mesma forma aos serviços ecossistêmicos. A redundância funcional prevê que espécies podem desempenhar papéis equivalentes no funcionamento do ecossistema, conferindo assim uma medida de segurança a distúrbios caso a riqueza de espécies seja reduzida. Em sistemas aquáticos, a comunidade fitoplanctônica desempenha um papel ecológico de manutenção de processos primários, como o fluxo de energia. Entretanto, o conhecimento sobre quais fatores são determinantes para o sucesso dessas comunidades em regiões subtropicais permanece escasso. Nessa perspectiva, o objetivo do presente trabalho foi identificar quais fatores ambientais são determinantes para a redundância funcional fitoplanctônica em lagoas costeiras subtropicais. Conduzimos este estudo em nove lagoas do litoral norte do Rio Grande do Sul, sul do Brasil. Avaliamos a comunidade fitoplanctônica do ponto de vista funcional para definir o grau de redundância funcional nessas lagoas. Para determinar quais fatores foram determinantes para as comunidades, realizamos a seleção de modelo lineares mistos. Neste trabalho, a riqueza taxonômica mostrou ser uma boa indicadora da diversidade funcional e ambas estiveram positivamente relacionadas com a riqueza de espécies nas comunidades fitoplanctônicas das lagoas estudadas. Maiores valores de redundância funcional estiveram relacionados a maiores concentrações dos nutrientes fósforo e nitrogênio. Dessa forma, a redundância funcional fitoplanctônica parece ser influenciada pelas variáveis ambientais ligadas à trofia, uma vez que fica evidente a sua relação com nutrientes essenciais ao fitoplâncton.

A comunidade bacteriana aquática foi estudada quanto à composição, biomassa e à atividade de consumo de carbono (perfil de consumo potencial de substratos orgânicos através de Ecoplates Biolog™) ao longo de diferentes escalas espaciais e temporais em 26 lagoas costeiras do sul do Brasil. Com o objetivo de investigar a influência de distintos padrões temporais e espaciais na dinâmica da comunidade, investigou-se i) a variação da composição da comunidade bacteriana (CCB) e de seus atributos funcionais (AF) em função de efeitos exclusivos do ambiente, do espaço, do tempo, ou de todos os fatores na Lagoa Mangueira; ii) os padrões espaciais de distribuição da diversidade beta bacteriana aquática e os fatores influenciando tais variações ao longo de 25 lagoas com diferentes graus de conectividade, no Sistema do rio Tramandaí; e iii) a dinâmica temporal da composição e biomassa bacteriana ao longo de um distúrbio provocado por frentes frias na Lagoa Mangueira. Dessa forma, três perguntas principais foram compostas: i) há variação da composição da comunidade bacteriana (CCB) e de seus atributos funcionais (AF) em função de efeitos exclusivos do ambiente, do espaço, do tempo, ou de todos os fatores? ii) a diversidade beta bacteriana aquática apresenta padrão de distribuição aninhado ou turnover e quais processos influenciam tais padrões? iii) a composição e biomassa da comunidade bacteriana muda em resposta a distúrbios de curta duração ocorridos pela entrada de frente fria polar? Como resultados consistentes observaram-se que: i) a CCB e seus AF variam temporal e espacialmente, sendo sua distribuição explicada principalmente pelos filtros ambientais (speciessorting) e pela distância espacial, respectivamente; ii) a diversidade beta bacteriana entre e dentro das lagoas é principalmente o resultado da substituição de espécies (turnover), sendo que a relação entre a diversidade beta bacteriana e a heterogeneidade ambiental entre as lagoas parece ser resultado de species-sorting, enquanto que dentro das lagoas pode ser o resultado do efeito de massa, devido à alta conectividade e dispersão dentro das lagoas; iii) a comunidade bacteriana em termos de biomassa apresenta-se resiliente ao distúrbio, enquanto que a composição da comunidade apresenta-se resistente ao distúrbio provocado por frente fria. Assim, esta tese contribui no incremento de discussões acerca dos padrões ecológicos da comunidade bacteriana entre múltiplas escalas espaciais e temporais, mostrando que a menor escala de heterogeneidade bacteriana detectada pode estar positivamente relacionada ao tamanho do lago. Além disso a comunidade apresenta distintas respostas de estabilidade em termos composicionais e biomassa em eventos que causam distúrbios ao sistema. Finalmente, esse estudo conseguiu verificar variação espacial e temporal da comunidade bacteriana entre multiplas escalas no sistema aquático, em resposta às variações nas características ambientais nas diferentes escalas estudadas. Portanto, esse estudo identifica a resposta bacteriana aos distintos padrões espaciais e temporais, e quais mecanismos influenciam a comunidade bacteriana, evidenciando a importância em se considerar múltiplas escalas para a compreensão da biogeografia microbiana e a sua habilidade de responder a perturbações. / The aquatic bacterial community was studied in terms of composition, biomass and carbon consumption activity (physiological profile - Ecoplate) over different spatial and temporal scales in 26 coastal lagoons in southern Brazil. In order to investigate the influence of different spatial and temporal patterns in community dynamics, we investigated i) the variation of the bacterial community composition (CBB) and its functional traits (FT) as a function of exclusive effects of the environment, of the space, of the time, or of all the factors in Lake Mangueira; ii) the patterns of distribution of the aquatic bacterial beta diversity and the factors influencing such variations along 25 lakes with different degrees of connectivity in the Tramandaí River System; and iii) temporal dynamics of bacterial composition and biomass along a disturbance provoked by cold fronts in Lake Mangueira. In this way, three mainly questions were made: i) is there variation in the BCC and its FT as a function of the sole purpose of environment, of space, time, or all of the factors? ii) Does aquatic bacterial beta diversity presents a nested pattern of distribution or turnover and which processes influence these patterns? iii) Do the composition and biomass of the bacterial community change in response to short-term disturbs due to the polar cold front event? As a consistent result, it was observed that: i) the BCC and its FT varied temporally and spatially, and its distribution is explained mainly by environmental filters (species-sorting) and spatial distance, respectively; ii) the bacterial beta diversity between and within lake is primarily the result of species turnover, and the bacterial beta diversity-environmental heterogeneity relationship (BDEHR) among lakes appears to result from species-sorting, while withinlake the beta diversity should be a result of the mass effect, due to the high connectivity and dispersion within-lake; iii) the bacterial community, in terms of biomass is resilient to the disturbance, whereas the bacterial composition is resistant to the disturbance. Thus, this thesis contributes in increasing discussions about the ecological patterns of the bacterial community between multiple scales showing that the smaller scale of bacterial heterogeneity detected can be positively related to the lake size. In addition, the community presents distinct stability responses in terms of composition and biomass over events that cause disturbances to the system. This study was able to verify spatial and temporal variation of the bacterial community among multiple scales in the aquatic system, in response to different environmental factors among the multiple scales studied. Therefore, this study identified the bacterial response to the different spatial and temporal patterns, and the mechanisms that influence the bacterial community, evidencing the importance in considering multiple scales for the understanding of microbial biogeography and its ability to respond to disturbs.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6384_1.pdf: 1548655 bytes, checksum: b76e0fa45a667a3a85cddcc11aeec5b7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / O estudo foi realizado na Estação de Tratamento de Chorume (ETC) do Aterro da Muribeca (PE), o qual recebe os resíduos das cidades de Recife e Jaboatão dos Guararapes. O objetivo foi analisar o comportamento do Sistema de Lagoas de Estabilização para remoção da matéria orgânica presente no percolado da ETC, a partir das análises dos parâmetros fisicos-químicos: DBO5, DQO e Sólidos Suspensos de cada lagoa. Além dos parâmetros físico-químicos, foi analisado, o pH de cada lagoa, a influência da precipitação na vazão de entrada na ETC, bem como, os parâmetros como: tempo de detenção hidráulico (TDH), coeficiente de remoção (K) em termos de DBO5 e DQO, carga orgânica (Λv) e taxa de aplicação de superficial (Ls). Os resultados mostraram que, o percolado é um efluente com pH alcalino e caracterizou-se, quanto à relação DBO5/DQO, como um efluente de medianamente a difícil biodegradabilidade. A vazão influenciou diretamente e paulatinamente na vazão, e consequentemente na carga orgânica volumétrica e superficial das lagoas, bem como, no tempo de detenção hidráulico calculado. Os melhores tempos de detenção hidráulicos calculados foram: Lagoa de Decantação =10,1 dias; Lagoa Anaeróbia = 7 dias; Lagoa Facultativa 1 = 7,2 dias; Lagoa Facultativa 2 = 8,3 dias e Lagoa Facultativa 3 = 9,4 dias. Ressalta-se que estes tempos de detenção encontrados foram considerando a vazão média das coletas semanais de 232,80 m3/dia. Os coeficientes de remoção (K) em termos de DBO5 e DQO para cada lagoa variaram entre, 0,079 e 0,384, para DBO5, e, entre 0,104 e 0,399 para DQO. A carga orgânica volumétrica média encontrada para o período de janeiro a maio de 2004 foi 981,77 Kg DBO5/ m3*dia, enquanto que, a taxa de aplicação superficial para as lagoas facultativas foi 733,63 Kg DBO5/ há*dia

SILVA, A. P. F. de S. Eletroflotação não-convencional aplicada à separação e ruptura celular de microalgas: um avanço na viabilidade da geração de biodiesel. 2013. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-07-02T11:47:44Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_apfssilva.pdf: 10565134 bytes, checksum: d41b29544106cc0e405fb5e48c257a20 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-07-24T17:27:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_apfssilva.pdf: 10565134 bytes, checksum: d41b29544106cc0e405fb5e48c257a20 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-24T17:27:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_apfssilva.pdf: 10565134 bytes, checksum: d41b29544106cc0e405fb5e48c257a20 (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / Although all stages on the production of biodiesel from microalgae cells are essential, harvest and cell disruption biomass are particularly important, since the available technologies for this purpose present high cost, compromising energy recovery viability. This study aimed to develop a system that could combine separation of algal biomass from wastewater stabilization pond systems to cell disruption as an alternative of pretreatment to maximize total lipids extraction by the modified method of Bligh and Dyer, as well as perform a preliminary study of the phytoplankton for comparison of lipid content. A non-conventional electroflotation reactor was designed to operate in batch and continuous flow, using non-consumable electrodes and low electrical power. The proposed methodology was compared to traditional techniques used for cell disruption: autoclave, microwave and ultrasound. Six Wastewater Treatment Plant (WTP) with different pond configuration were selected for analysis of the dominant phytoplankton genera and lipid content. Biomass separation was achieved, with turbidity removal efficiency exceeding 70% in 20 minutes of operation with the batch reactor. Among the traditional pretreatment methods tested, the microwave showed the highest lipid yield (33.7 ± 5.3%), followed by autoclave (15.4 ± 2.26%) and ultrasound (13.3 ± 2.96%). For non-conventional electroflotation methodology, lipid yield was 24.8 ± 7.05%, which showed no statistical difference when compared to the microwave method. However, when energy cost was considered, non-conventional electroflotation presented a cost of 5.6 Wh.g-1, which was smaller than that obtained by the microwave method. The predominant microalgae genera in the analyzed effluents belonged to the classes Chlorophyceae, Cyanophyceae and Euglenophyceae. In a general quantitative analysis, the effluents from the analyzed ponds presented lipid yield between 8.5 and 34.6%. Effluents of the WTP Aquiraz and Tupã-Mirim achieved the highest lipid content (28.4 ± 6.3% and 23.1 ± 3.6%, respectively), with no statistical difference (p = 0.12). Effluents of the WTP Araturi and Tabapuá achieved the lowest lipidic potential, with no statistical difference (14.3 ± 5.9% and 15.6 ± 4.9%, respectively, p = 0.68). Non-conventional electroflotation proved to be a promising methodology for harvesting and cell disruption of microalgae provided by effluent stabilization ponds, whose potential lipid resembled those obtained from microalgal biomass cultivated in conventional processes. Furthermore, the methodology developed in this work adds a reason for the harvesting and utilization of algal biomass from waste stabilization ponds avoiding, thus, its release into water bodies and ensuring an environmental and economic gain, since it aims the use of biomass for biofuel production, while minimizing environmental impacts due to elevated presence of this material on the environment. / Embora todas as etapas do processo de produção de biodiesel a partir de microalgas sejam essenciais, a separação e a ruptura celular da biomassa são particularmente importantes, uma vez que as tecnologias disponíveis para este fim apresentam elevados custos, comprometendo a viabilidade do aproveitamento energético. Este trabalho teve como objetivo apontar um sistema que conseguisse aliar a separação da biomassa algal de efluente de sistemas de lagoas de estabilização à ruptura celular, como uma alternativa de pré-tratamento para maximizar a extração de lipídios pelo método modificado de Bligh e Dyer; assim como estudar preliminarmente a comunidade fitoplanctônica presente para comparação dos rendimentos lipídicos. Um reator de eletroflotação não-convencional foi confeccionado para operar em batelada e em fluxo contínuo, utilizando-se eletrodos não consumíveis e baixa potência elétrica. A metodologia proposta foi comparada com técnicas tradicionalmente utilizadas para ruptura celular: autoclave, micro-ondas e ultrassom. Foram selecionadas seis estações de tratamento de esgotos (ETE) com diferentes configurações de lagoas de estabilização para análise dos gêneros fitoplanctônicos dominantes e do teor lipídico. Observou-se a separação da biomassa, sendo obtida eficiência de remoção de turbidez superior a 80% em 20 minutos de operação do reator em batelada. Entre os métodos de pré-tratamento tradicionais testados, o micro-ondas foi o que apresentou maior rendimento lipídico (33,7 ± 5,3%), diferente estatisticamente da autoclave (15,4 ± 2,26%) e ultrassom (13,3 ± 2,96%). Para a eletroflotação não-convencional o rendimento lipídico foi de 24,8 ± 7,05%, que não apresentou diferença estatística quando comparado ao micro-ondas. Entretanto, quando os custos energéticos foram considerados, a eletroflotação nãoconvencional apresentou um custo de 5,6 Wh.g-1, sendo menor que o obtido para o micro-ondas. Os gêneros de microalgas que predominaram nos efluentes analisados pertenciam às classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Euglenophyceae. Em uma análise quantitativa geral, os efluentes de todas as estações analisadas apresentaram rendimento lipídico entre 8,5 e 34,6%. Os efluentes das ETE Aquiraz e Tupã-Mirim apresentaram os maiores teores lipídicos (28,4 ± 6,3% e 23,1 ± 3,6%, respectivamente), sem diferença estatística (p=0,12). Os efluentes das ETE Araturi e Tabapuá apresentaram os menores potenciais lipídicos, sem diferença estatística entre eles (14,3 ± 5,9% e 15,6 ± 4,9%, respectivamente, p=0,68). A eletroflotação não-convencional mostrou-se como uma metodologia promissora para separação e ruptura das células de microalgas de efluentes de lagoas de estabilização, cujos potenciais lipídicos assemelharam-se aos obtidos a partir de biomassa microalgal cultivada em processos convencionais. Além disso, a metodologia desenvolvida neste trabalho soma um motivo para a separação e utilização da biomassa algal de lagoas de estabilização evitando, com isso, seu lançamento nos corpos d´água e garantindo um ganho econômico e ambiental, uma vez que visa o aproveitamento da biomassa para a produção de biocombustível, ao passo que minimiza impactos ambientais decorrentes da presença elevada desse material no ambiente.

A manutenção da diversidade de espécies é um tema central em ecologia, e compreender de que forma as diferentes espécies contribuem aos ecossistemas implica em conhecer os compartimentos da funcionalidade ecológica. A forma como a relação entre função e taxonomia influencia uma comunidade depende do grau de redundância funcional que existe nessa comunidade. Para tanto, são consideradas funcionalmente redundantes as espécies que contribuem da mesma forma aos serviços ecossistêmicos. A redundância funcional prevê que espécies podem desempenhar papéis equivalentes no funcionamento do ecossistema, conferindo assim uma medida de segurança a distúrbios caso a riqueza de espécies seja reduzida. Em sistemas aquáticos, a comunidade fitoplanctônica desempenha um papel ecológico de manutenção de processos primários, como o fluxo de energia. Entretanto, o conhecimento sobre quais fatores são determinantes para o sucesso dessas comunidades em regiões subtropicais permanece escasso. Nessa perspectiva, o objetivo do presente trabalho foi identificar quais fatores ambientais são determinantes para a redundância funcional fitoplanctônica em lagoas costeiras subtropicais. Conduzimos este estudo em nove lagoas do litoral norte do Rio Grande do Sul, sul do Brasil. Avaliamos a comunidade fitoplanctônica do ponto de vista funcional para definir o grau de redundância funcional nessas lagoas. Para determinar quais fatores foram determinantes para as comunidades, realizamos a seleção de modelo lineares mistos. Neste trabalho, a riqueza taxonômica mostrou ser uma boa indicadora da diversidade funcional e ambas estiveram positivamente relacionadas com a riqueza de espécies nas comunidades fitoplanctônicas das lagoas estudadas. Maiores valores de redundância funcional estiveram relacionados a maiores concentrações dos nutrientes fósforo e nitrogênio. Dessa forma, a redundância funcional fitoplanctônica parece ser influenciada pelas variáveis ambientais ligadas à trofia, uma vez que fica evidente a sua relação com nutrientes essenciais ao fitoplâncton.

A comunidade bacteriana aquática foi estudada quanto à composição, biomassa e à atividade de consumo de carbono (perfil de consumo potencial de substratos orgânicos através de Ecoplates Biolog™) ao longo de diferentes escalas espaciais e temporais em 26 lagoas costeiras do sul do Brasil. Com o objetivo de investigar a influência de distintos padrões temporais e espaciais na dinâmica da comunidade, investigou-se i) a variação da composição da comunidade bacteriana (CCB) e de seus atributos funcionais (AF) em função de efeitos exclusivos do ambiente, do espaço, do tempo, ou de todos os fatores na Lagoa Mangueira; ii) os padrões espaciais de distribuição da diversidade beta bacteriana aquática e os fatores influenciando tais variações ao longo de 25 lagoas com diferentes graus de conectividade, no Sistema do rio Tramandaí; e iii) a dinâmica temporal da composição e biomassa bacteriana ao longo de um distúrbio provocado por frentes frias na Lagoa Mangueira. Dessa forma, três perguntas principais foram compostas: i) há variação da composição da comunidade bacteriana (CCB) e de seus atributos funcionais (AF) em função de efeitos exclusivos do ambiente, do espaço, do tempo, ou de todos os fatores? ii) a diversidade beta bacteriana aquática apresenta padrão de distribuição aninhado ou turnover e quais processos influenciam tais padrões? iii) a composição e biomassa da comunidade bacteriana muda em resposta a distúrbios de curta duração ocorridos pela entrada de frente fria polar? Como resultados consistentes observaram-se que: i) a CCB e seus AF variam temporal e espacialmente, sendo sua distribuição explicada principalmente pelos filtros ambientais (speciessorting) e pela distância espacial, respectivamente; ii) a diversidade beta bacteriana entre e dentro das lagoas é principalmente o resultado da substituição de espécies (turnover), sendo que a relação entre a diversidade beta bacteriana e a heterogeneidade ambiental entre as lagoas parece ser resultado de species-sorting, enquanto que dentro das lagoas pode ser o resultado do efeito de massa, devido à alta conectividade e dispersão dentro das lagoas; iii) a comunidade bacteriana em termos de biomassa apresenta-se resiliente ao distúrbio, enquanto que a composição da comunidade apresenta-se resistente ao distúrbio provocado por frente fria. Assim, esta tese contribui no incremento de discussões acerca dos padrões ecológicos da comunidade bacteriana entre múltiplas escalas espaciais e temporais, mostrando que a menor escala de heterogeneidade bacteriana detectada pode estar positivamente relacionada ao tamanho do lago. Além disso a comunidade apresenta distintas respostas de estabilidade em termos composicionais e biomassa em eventos que causam distúrbios ao sistema. Finalmente, esse estudo conseguiu verificar variação espacial e temporal da comunidade bacteriana entre multiplas escalas no sistema aquático, em resposta às variações nas características ambientais nas diferentes escalas estudadas. Portanto, esse estudo identifica a resposta bacteriana aos distintos padrões espaciais e temporais, e quais mecanismos influenciam a comunidade bacteriana, evidenciando a importância em se considerar múltiplas escalas para a compreensão da biogeografia microbiana e a sua habilidade de responder a perturbações. / The aquatic bacterial community was studied in terms of composition, biomass and carbon consumption activity (physiological profile - Ecoplate) over different spatial and temporal scales in 26 coastal lagoons in southern Brazil. In order to investigate the influence of different spatial and temporal patterns in community dynamics, we investigated i) the variation of the bacterial community composition (CBB) and its functional traits (FT) as a function of exclusive effects of the environment, of the space, of the time, or of all the factors in Lake Mangueira; ii) the patterns of distribution of the aquatic bacterial beta diversity and the factors influencing such variations along 25 lakes with different degrees of connectivity in the Tramandaí River System; and iii) temporal dynamics of bacterial composition and biomass along a disturbance provoked by cold fronts in Lake Mangueira. In this way, three mainly questions were made: i) is there variation in the BCC and its FT as a function of the sole purpose of environment, of space, time, or all of the factors? ii) Does aquatic bacterial beta diversity presents a nested pattern of distribution or turnover and which processes influence these patterns? iii) Do the composition and biomass of the bacterial community change in response to short-term disturbs due to the polar cold front event? As a consistent result, it was observed that: i) the BCC and its FT varied temporally and spatially, and its distribution is explained mainly by environmental filters (species-sorting) and spatial distance, respectively; ii) the bacterial beta diversity between and within lake is primarily the result of species turnover, and the bacterial beta diversity-environmental heterogeneity relationship (BDEHR) among lakes appears to result from species-sorting, while withinlake the beta diversity should be a result of the mass effect, due to the high connectivity and dispersion within-lake; iii) the bacterial community, in terms of biomass is resilient to the disturbance, whereas the bacterial composition is resistant to the disturbance. Thus, this thesis contributes in increasing discussions about the ecological patterns of the bacterial community between multiple scales showing that the smaller scale of bacterial heterogeneity detected can be positively related to the lake size. In addition, the community presents distinct stability responses in terms of composition and biomass over events that cause disturbances to the system. This study was able to verify spatial and temporal variation of the bacterial community among multiple scales in the aquatic system, in response to different environmental factors among the multiple scales studied. Therefore, this study identified the bacterial response to the different spatial and temporal patterns, and the mechanisms that influence the bacterial community, evidencing the importance in considering multiple scales for the understanding of microbial biogeography and its ability to respond to disturbs.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-05Bitstream added on 2014-06-13T20:59:25Z : No. of bitstreams: 1 casarotti_eg_me_ilha.pdf: 1046762 bytes, checksum: b3101241568cb1eabd1384cb9c88c4f7 (MD5) / Umas das formas de garantir a disposição final adequada das águas residuárias é submetê-las ao tratamento através das lagoas de estabilização. Um dos fatores consideráveis para estas unidades de tratamento são as características hidrodinâmicas presentes no processo. Um das lagoas de estabilização é a influência dos ventos na massa líquida. O presente projeto de pesquisa avaliou a influência do vento no comportamento da circulação da massa líquida da Lagoa Facultativa 2 da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) da cidade de Álvares Florence – SP, por meio de flutuadores de diferentes dimensões (15, 21 e 35 cm). Foram confeccionados 9 flutuadores, 3 grupos com 3 flutuadores (um de cada dimensão) e lançados nas 3 entradas existentes na lagoa. A pesquisa foi dividida em duas etapas: na primeira etapa foram averiguados o tempo de percurso dos flutuadores ao longo de uma célula da lagoa facultativa 2 e o efeito de borda. Na segunda etapa foi verificada a influência dos ventos na movimentação da massa líquida e as condições de mistura proporcionadas por esta influência por meio dos flutuadores e análises de DQO. O método dos flutuadores para verificação da influência do vento e a circulação de uma lagoa facultativa mostrou-se como uma alternativa efetiva e simples quando comparado ao método com traçadores / One of the ways to ensure the proper disposal of wastewater is subject them to treatment by stabilization ponds. One of the significant factors for these treatment units are the hydrodynamic characteristics present in the process. Wind is external physical aspects that affect the hydrodynamic behavior of the stabilization ponds due to their influence on the circulation of the liquid mass. This research project evaluated the influence of wind on the behavior of the liquid mass flow of the facultative pond 2 of Sewage Treatment Plant in the city of Álvares Florence – SP, by means of floats of different sizes (15, 21 and 35 cm). Nine floats were made, three groups with three floats (one of each size) and released in three entries in the pond. The research was divided into two stages: the first step, were checked the travel time of the floats along of the facultative pond 2 and edge effect. In the second step was verified the influence of wind on movement of the liquid mass and mixing conditions provided by this influence by means of floats and COD analysis. The method for verification of the floats of the wind influence and the movement of a facultative pond proved to be a simple and effective alternative when compared with the tracer method

A comunidade bacteriana aquática foi estudada quanto à composição, biomassa e à atividade de consumo de carbono (perfil de consumo potencial de substratos orgânicos através de Ecoplates Biolog™) ao longo de diferentes escalas espaciais e temporais em 26 lagoas costeiras do sul do Brasil. Com o objetivo de investigar a influência de distintos padrões temporais e espaciais na dinâmica da comunidade, investigou-se i) a variação da composição da comunidade bacteriana (CCB) e de seus atributos funcionais (AF) em função de efeitos exclusivos do ambiente, do espaço, do tempo, ou de todos os fatores na Lagoa Mangueira; ii) os padrões espaciais de distribuição da diversidade beta bacteriana aquática e os fatores influenciando tais variações ao longo de 25 lagoas com diferentes graus de conectividade, no Sistema do rio Tramandaí; e iii) a dinâmica temporal da composição e biomassa bacteriana ao longo de um distúrbio provocado por frentes frias na Lagoa Mangueira. Dessa forma, três perguntas principais foram compostas: i) há variação da composição da comunidade bacteriana (CCB) e de seus atributos funcionais (AF) em função de efeitos exclusivos do ambiente, do espaço, do tempo, ou de todos os fatores? ii) a diversidade beta bacteriana aquática apresenta padrão de distribuição aninhado ou turnover e quais processos influenciam tais padrões? iii) a composição e biomassa da comunidade bacteriana muda em resposta a distúrbios de curta duração ocorridos pela entrada de frente fria polar? Como resultados consistentes observaram-se que: i) a CCB e seus AF variam temporal e espacialmente, sendo sua distribuição explicada principalmente pelos filtros ambientais (speciessorting) e pela distância espacial, respectivamente; ii) a diversidade beta bacteriana entre e dentro das lagoas é principalmente o resultado da substituição de espécies (turnover), sendo que a relação entre a diversidade beta bacteriana e a heterogeneidade ambiental entre as lagoas parece ser resultado de species-sorting, enquanto que dentro das lagoas pode ser o resultado do efeito de massa, devido à alta conectividade e dispersão dentro das lagoas; iii) a comunidade bacteriana em termos de biomassa apresenta-se resiliente ao distúrbio, enquanto que a composição da comunidade apresenta-se resistente ao distúrbio provocado por frente fria. Assim, esta tese contribui no incremento de discussões acerca dos padrões ecológicos da comunidade bacteriana entre múltiplas escalas espaciais e temporais, mostrando que a menor escala de heterogeneidade bacteriana detectada pode estar positivamente relacionada ao tamanho do lago. Além disso a comunidade apresenta distintas respostas de estabilidade em termos composicionais e biomassa em eventos que causam distúrbios ao sistema. Finalmente, esse estudo conseguiu verificar variação espacial e temporal da comunidade bacteriana entre multiplas escalas no sistema aquático, em resposta às variações nas características ambientais nas diferentes escalas estudadas. Portanto, esse estudo identifica a resposta bacteriana aos distintos padrões espaciais e temporais, e quais mecanismos influenciam a comunidade bacteriana, evidenciando a importância em se considerar múltiplas escalas para a compreensão da biogeografia microbiana e a sua habilidade de responder a perturbações. / The aquatic bacterial community was studied in terms of composition, biomass and carbon consumption activity (physiological profile - Ecoplate) over different spatial and temporal scales in 26 coastal lagoons in southern Brazil. In order to investigate the influence of different spatial and temporal patterns in community dynamics, we investigated i) the variation of the bacterial community composition (CBB) and its functional traits (FT) as a function of exclusive effects of the environment, of the space, of the time, or of all the factors in Lake Mangueira; ii) the patterns of distribution of the aquatic bacterial beta diversity and the factors influencing such variations along 25 lakes with different degrees of connectivity in the Tramandaí River System; and iii) temporal dynamics of bacterial composition and biomass along a disturbance provoked by cold fronts in Lake Mangueira. In this way, three mainly questions were made: i) is there variation in the BCC and its FT as a function of the sole purpose of environment, of space, time, or all of the factors? ii) Does aquatic bacterial beta diversity presents a nested pattern of distribution or turnover and which processes influence these patterns? iii) Do the composition and biomass of the bacterial community change in response to short-term disturbs due to the polar cold front event? As a consistent result, it was observed that: i) the BCC and its FT varied temporally and spatially, and its distribution is explained mainly by environmental filters (species-sorting) and spatial distance, respectively; ii) the bacterial beta diversity between and within lake is primarily the result of species turnover, and the bacterial beta diversity-environmental heterogeneity relationship (BDEHR) among lakes appears to result from species-sorting, while withinlake the beta diversity should be a result of the mass effect, due to the high connectivity and dispersion within-lake; iii) the bacterial community, in terms of biomass is resilient to the disturbance, whereas the bacterial composition is resistant to the disturbance. Thus, this thesis contributes in increasing discussions about the ecological patterns of the bacterial community between multiple scales showing that the smaller scale of bacterial heterogeneity detected can be positively related to the lake size. In addition, the community presents distinct stability responses in terms of composition and biomass over events that cause disturbances to the system. This study was able to verify spatial and temporal variation of the bacterial community among multiple scales in the aquatic system, in response to different environmental factors among the multiple scales studied. Therefore, this study identified the bacterial response to the different spatial and temporal patterns, and the mechanisms that influence the bacterial community, evidencing the importance in considering multiple scales for the understanding of microbial biogeography and its ability to respond to disturbs.

A manutenção da diversidade de espécies é um tema central em ecologia, e compreender de que forma as diferentes espécies contribuem aos ecossistemas implica em conhecer os compartimentos da funcionalidade ecológica. A forma como a relação entre função e taxonomia influencia uma comunidade depende do grau de redundância funcional que existe nessa comunidade. Para tanto, são consideradas funcionalmente redundantes as espécies que contribuem da mesma forma aos serviços ecossistêmicos. A redundância funcional prevê que espécies podem desempenhar papéis equivalentes no funcionamento do ecossistema, conferindo assim uma medida de segurança a distúrbios caso a riqueza de espécies seja reduzida. Em sistemas aquáticos, a comunidade fitoplanctônica desempenha um papel ecológico de manutenção de processos primários, como o fluxo de energia. Entretanto, o conhecimento sobre quais fatores são determinantes para o sucesso dessas comunidades em regiões subtropicais permanece escasso. Nessa perspectiva, o objetivo do presente trabalho foi identificar quais fatores ambientais são determinantes para a redundância funcional fitoplanctônica em lagoas costeiras subtropicais. Conduzimos este estudo em nove lagoas do litoral norte do Rio Grande do Sul, sul do Brasil. Avaliamos a comunidade fitoplanctônica do ponto de vista funcional para definir o grau de redundância funcional nessas lagoas. Para determinar quais fatores foram determinantes para as comunidades, realizamos a seleção de modelo lineares mistos. Neste trabalho, a riqueza taxonômica mostrou ser uma boa indicadora da diversidade funcional e ambas estiveram positivamente relacionadas com a riqueza de espécies nas comunidades fitoplanctônicas das lagoas estudadas. Maiores valores de redundância funcional estiveram relacionados a maiores concentrações dos nutrientes fósforo e nitrogênio. Dessa forma, a redundância funcional fitoplanctônica parece ser influenciada pelas variáveis ambientais ligadas à trofia, uma vez que fica evidente a sua relação com nutrientes essenciais ao fitoplâncton.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7879_Dissertação final.pdf: 1763063 bytes, checksum: 2ce4fd9ae84336ce09df75f4cc24c04e (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Um dos problemas mais graves relacionados com a eutrofização de corpos hídricos são as florações de cianobactérias produtoras de cianotoxinas. O objetivo da pesquisa foi verificar a presença e avaliar o potencial tóxico de cianobactérias em três lagoas localizadas no município da Serra-ES, Brasil. Entre os meses de fevereiro a dezembro de 2013, foram coletadas amostras de água das lagoas Maringá, Juara e Jacuném. Foram realizadas as análises dos parâmetros de qualidade de água (temperatura, pH, turbidez, DQO, DBO, fósforo, nitrogênio, clorofila a e estado trófico do corpo dágua), a detecção e quantificação das microcistinas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e a detecção dos genes para expressão de ficocianina e microcistinas por reação em cadeia da polimerase (PCR). Durante todo o estudo estas lagoas apresentaram concentrações superiores a 56 μg/L de clorofila e 50 μg/L de fósforo, sendo então classificadas como ambientes hipereutróficos. Além disso foram encontrados altos níveis de nitrogênio, DBO e DQO indicando um ambiente altamente impactado. As microcistinas estiveram presentes em 56,2% (9/16) das amostras de águas analisadas, sendo que no mês de junho foi detectado concentrações de 8,9 μg/L da variante LR e 18,8 μg/L da variante RR nas lagoas Juara e Jacuném, respectivamente. O gene responsável pela codificação da ficocianina foi detectado em 87,5% (14/16) das amostras de águas e nessas mesmas amostras genes mcy foram detectados. Os resultados das análises físico-químicas da água das três lagoas avaliadas e a presença do gene mcy indicam condições ambientais favoráveis para o desenvolvimento de florações de cianobactérias com potencial tóxico. As altas concentrações de microcistinas detectadas nas lagoas oferecem risco à saúde pública.