Cerca de um milhão de hectares são ocupados com cultivo de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, e aproximadamente 48,5% da água utilizada é originada de açudes. Na depressão Central do Estado, a região apresenta relevo dominado por áreas planas a levemente onduladas, e permite a construção de açudes com taipas em áreas deprimidas. Nesses ambientes, ocorre uma rápida colonização por plantas aquáticas. Algumas espécies de gramíneas e ciperáceas são dominantes, aumentando a evapotranspiração, acelerando a eutrofização e comprometendo a qualidade da água. Uma das espécies de plantas aquáticas encontradas nessas condições é a grama-boiadeira (Luziola peruviana), planta nativa, perene, anfíbia, enraizada, com reprodução por sementes e estolões, desenvolvimento vegetativo durante todo o ano formando massas semi-flutuantes. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da L. peruviana no ecossistema açude e seu controle biológico pela carpa capim (Ctenopharyngodon idella). O açude deste estudo está localizado no município de São Jerônimo, RS, Brasil. Acumula somente a água precipitada na bacia de acumulação e da drenagem do entorno. Possui uma área de 7,62 ha de lâmina de água e profundidade máxima de 1,24m. Para tanto foi feito a morfologia do açude, o levantamento da estrutura da comunidade de macrófitas aquáticas, analisada a água, o sedimento e verificadas as características da L. peruviana (composição química, rebrota, decomposição e biomassa). A introdução da carpa capim foi realizada em quatro anos consecutivos, entre outubro e retirada em abril do ano seguinte, com medidas das áreas pastejadas, e do desempenho da carpa capim neste sistema extensivo tendo como alimento a L. peruviana. As medidas efetuadas indicam que L. peruviana é a espécie dominante, contribuindo com grande quantidade de biomassa para esse ambiente. A distribuição de nutrientes nos compartimentos sedimento, água e planta indicam a grande capacidade estocadora de nitrogênio, fósforo e carbono dessa macrófita aquática. O experimento de decomposição mostra sua lenta decomposição. A carpa capim é eficiente controladora biológica de L. peruviana. Paralelamente foram realizados testes de bioeletrografia com água de diferentes composições e origens: água do açude retirada de áreas com e sem a presença da macrófita aquática Luziola peruviana. Foram comparadas fotos obtidas de água de diferentes temperaturas, condutividades elétrica, pH e concentrações de nitrito e nitrato. As interpretações das fotos bioeletrográficas sugerem a existência de variáveis não explicadas pelos métodos convencionais utilizados e a necessidade de inclusão de outras variáveis que melhor expliquem as condições do ambiente. A bioeletrografia pode ser uma metodologia que auxilia no acompanhamento dos processos que ocorrem no meio aquático. / About one million hectares in Rio Grande do Sul are occupied with irrigated rice cultivation, and approximately 48.5% of the water used is originated from shallow ponds. The topography on the Central Depression is mainly flat to slightly hilly, allowing the construction of small reservoirs in the lower areas. In such environments, there usually is a rapid colonization by aquatic plants. Some species of grasses and sedges are dominant, increasing evapotranspiration, accelerating eutrophication and compromising water quality. One species of aquatic plant found in these conditions is the Peruvian watergrass (Luziola peruviana), native, perennial, amphibious, rooted, with reproduction by seed and stolons, vegetative growth throughout the year forming semi-floating masses. The aim of this study was to assess the effects of L. peruviana in the pond ecosystem and its biological control by the grass carp (Ctenopharingodon idella). The study area is a pond located in São Jerônimo, RS, Brazil. It stores rainfall from the accumulation basin as well as runoff surrounding land. The water slide surface area is 7.62 ha and the maximum depth of 1.24 m. The following aspects were measured: pond morphology, aquatic macrophyte community structure, water quality, sediment variables and characteristics of L. peruviana (chemical composition, sprouting, decomposition and biomass). The introduction of the grass carp was carried out in four consecutive years, between October (introduction) and April (collection) of the following year. Total grazing areas, and the performance of the grass carp in this extensive system as feeding on L. peruviana were measured. The results indicated that L. peruviana is the dominant species, contributing with large amounts of biomass for that environment. The distribution of nutrients in the sediment, water and plant showed the great capacity for stocking nitrogen, phosphorus and carbon by the Peruvian watergrass. The experiment shows its slow decomposition. The grass carp is an efficient biological controller of L. peruviana. Also, bioeletrography tests were carried out with water of different compositions and origins: pond water from areas with and without the aquatic macrophyte L. peruviana; also, photos of water with different temperatures, conductivity, pH and concentrations of nitrite and nitrate were compared. The interpretations of the bioeletrography photographs suggested the existence of variables not explained by conventional methods and the need for inclusion of other variables that best explain the conditions of the environment. Bioeletrography may be a methodology that will come to help monitoring processes in the aquatic environment.

Submitted by Mauricio José de Oliveira Junior (mauriciooj@gmail.com) on 2011-12-12T19:55:27Z No. of bitstreams: 1 Oliveira Junior, Mauricio José de. Dissertação (MPAgro).pdf: 1664245 bytes, checksum: 7aa3a3c6e3d394c55abfc105128e5550 (MD5) / Approved for entry into archive by Gisele Isaura Hannickel (gisele.hannickel@fgv.br) on 2011-12-13T14:31:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Oliveira Junior, Mauricio José de. Dissertação (MPAgro).pdf: 1664245 bytes, checksum: 7aa3a3c6e3d394c55abfc105128e5550 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-13T16:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira Junior, Mauricio José de. Dissertação (MPAgro).pdf: 1664245 bytes, checksum: 7aa3a3c6e3d394c55abfc105128e5550 (MD5) Previous issue date: 2011-11-21 / This work aims to study and present the analysis of technical and economic feasibility of use of the biomass of Pistia stratiotes (water lettuce) as a solid fuel in the furnace industry. For this we present the case study in a unit of Valley Fertilizer in the city of Cajati in the state of Sao Paulo. The technical feasibility analysis builds on the results of the analysis performed on the biomass composition, in search of the collection system and preparation, the calculations made to find productivity, such as biomass can be consumed and the study of the efficiency of industrial furnace the case. To demonstrate the economic feasibility, this study uses the classical model of economic engineering with the observation of rates and charges such as: Minimum Rate of Appeal (EBA), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Recovery Period Capital Investment (Payback) and Sensitivity Analysis. It was observed on the technical results that the characteristics of the biomass of water lettuce help in the steps of ignition and combustion of fuel, however this biomass has a low net calorific value for use without mixing fuel in industrial furnaces. The economic results were positive in the biomass, and the project was consistent and rapid recovery of invested capital. This case study demonstrates that the study of the use of water lettuce biomass as fuel solid to industrial furnace is technically and economically feasible. And beyond this, shows that such studies should be developed in the quest to diversify sources of energy through renewable energy. / Este trabalho tem como objetivo estudar e apresentar a análise de viabilidade técnica e econômica no projeto de utilização da biomassa de Pistia Stratiotes (Alface d’água) como combustível sólido em fornalha industrial. Para isto apresenta-se o estudo de caso em uma unidade da Vale Fertilizantes, no município de Cajati, no estado de São Paulo. A análise de viabilidade técnica baseia-se nos resultados encontrados pelas análises de composição realizadas na biomassa, na pesquisa do sistema de coleta e preparação, nos cálculos desenvolvidos para encontrar a produtividade, como a biomassa poderia ser consumida e no estudo da eficiência da fornalha industrial do caso. Para demonstrar a viabilidade econômica, este estudo recorre ao modelo clássico de Engenharia Econômica com a observação dos índices e taxas como: Taxa Mínima de Atratividade (TMA), Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Período de Recuperação do Capital Investido (Payback) e na Análise de Sensibilidade. Observou-se nos resultados técnicos que as características da biomassa de alface d’água ajudam nas etapas de ignição e combustão do combustível, no entanto esta biomassa apresenta baixo poder calorífico inferior para sua utilização sem mistura combustível em fornalhas industriais. Os resultados econômicos apresentaram-se positivos à utilização da biomassa, e o projeto mostrou-se consistente e de rápida recuperação do capital investido. Este estudo de caso demonstra que o estudo da utilização da biomassa de alface d’água como combustível sólido em fornalha industrial é viável tecnicamente e economicamente. E muito além disto, mostra que estudos deste tipo devem ser desenvolvidos na busca pela diversificação da matriz energética através de energia renovável.

Orientador: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Margarida Juri Saeki / Banca: Nelson Consolin Filho / Resumo: Os biossorventes provenientes de materiais lignocelulósicos são alternativas de baixo custo e mais sustentável para o meio ambiente na remoção das espécies metálicas. Neste caminho, o presente trabalho descreve o uso da macrófita, Typha sp, também conhecida como taboa, para remover as espécies metálicas Cu (II), Cr (III), Cd (II) e Zn (II) em amostras aquosas. Caracterizou-se inicialmente a macrófita Typha sp utilizando as técnicas analíticas como: espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), análise elementar de N e Ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raio X (EDS) e análise de área superficial utilizando adsorção de N2. As características adsortivas da Typha sp foram estabelecidas através de experimentos em batelada em função do pH, o tempo de contato e a concentração. As micrografias da Typha sp apresentou-se partículas com morfologia heterogênea, irregular em formato de bastão. O FT-IR e o RMN 13C confirmaram a presença de grupos funcionais como COOH, NH2 e S=C=N, que possuem pares de elétrons não ligantes e que coordenam com as espécies metálicas. A área superficial específica da Typha sp foi menor que 1 m2/g, característico de materiais não porosos. Os experimentos de adsorção mostraram que o pH 5,5 favorece a adsorção das espécies metálicas em estudo. A cinética de adsorção é rápida, sendo menor que 15 min, ajustando aos dados experimentais do modelo cinético de pseudo-segun... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Biosorbents from lignocellulosic materials are low cost alternatives and more environmentally sustainable in the removal of metal species. In this way, the present work describes the use of the macrophyte, Typha sp, also known as Taboa, to remove the Cu (II), Cr (III), Cd (II) and Zn (II) metal species in aqueous samples. Typha sp macrophyte was initially characterized using analytical techniques such as infrared spectroscopy (FT-IR), elemental analysis of N and 13C nuclear magnetic resonance (NMR), scanning electron microscopy (SEM), energy spectroscopy dispersive X-ray diffraction (EDS) and surface area analysis using N2 adsorption. The adsorptive characteristics of Typha sp were established through batch experiments as a function of pH, contact time and concentration. The micrographs of the Typha sp presented particles with heterogeneous morphology, irregular in stick format. FT-IR and 13C NMR confirmed the presence of functional groups such as COOH, NH2 and S = C = N, which have non-binding electron pairs and coordinate with the metallic species. The specific surface area of Typha sp was less than 1 m2/g, characteristic of non-porous materials. The adsorption experiments showed that pH 5.5 favors adsorption of the metal species under study. The kinetics of adsorption is fast, being less than 15 min, adjusting to the experimental data of the kinetic model of pseudo-second order. The maximum adsorption capacity determined experimentally was 9.48, 6.55, 3.01 and 9.52 mg/g fo... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientadora: Profa Dra Roseli Frederigi Benassi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2017. / Os alagados construídos são sistemas desenvolvidos para reproduzir as características de áreas alagadas naturais sob condições controladas para tratamento descentralizado de águas residuárias. Assim, o presente trabalho teve por objetivo principal avaliar o desempenho de um sistema piloto de alagados construídos com fluxo subsuperficial horizontal cultivados com macrófitas aquáticas emergentes (Typha sp. e Eleocharis sp.) no tratamento secundário de efluente sanitário. O experimento foi conduzido na Estação de Tratamento de Esgotos de Arujá (SP), e consistiu de um tanque de alimentação e quatro tanques de tratamento. Tanque 1 (T1): sistema de tratamento com Eleocharis sp. (Junco); Tanque 2 (T2): sistema de tratamento com Typha sp. (Taboa); Tanque 3 (T3): sistema de tratamento combinado com Typha sp. e Eleocharis sp. e Tanque 4 (T4): sistema controle (sem plantas), composto apenas de brita, utilizada como material suporte. O tanque de alimentação foi abastecido com esgoto proveniente apenas do tratamento preliminar da ETE (grades e caixa de areia). Os sistemas foram operados em regime de fluxo contínuo com vazão de 0,105 m³ dia-1, TDH de 4,8 dias e TAS de 0,05 m3 m-2 dia-1. Após estabilidade, o sistema foi monitorado por 3 meses: coletas diárias (de segunda à sexta-feira) durante um mês e meio e semanais durante o restante do período, totalizando 33 coletas. Foram realizadas diversas análises físico-químicas no afluente, efluente em tratamento e efluente final, dentre as quais destacam-se: DBO5,20, DQO, COD, SST, SSF e SSV, série N e fósforo total. Todos os quatro sistemas apresentaram eficiências médias de remoção de DBO5,20 (90 ¿ 93%), DQO (86 ¿ 90%), COD (51 ¿ 58%), SST (98%), SSF (98%), SSV (98%), nitrogênio total (22 ¿ 29%) e nitrogênio amoniacal (19 ¿ 31%) estatisticamente iguais (ANOVA p > 0,05). Com relação à eficiência de remoção de fósforo total (47 ¿ 59 %), houve diferença estatística significativa (ANOVA p < 0,05) apenas entre os tanques 2 (Taboa) e 4 (Controle), sendo a eficiência de remoção do tanque 2 superior à do tanque 4. Portanto, tanto os sistemas cultivados com macrófitas quanto o controle (sem plantas) apresentaram desempenhos semelhantes para a remoção de matéria orgânica, sólidos suspensos e nitrogênio. Com base nos resultados obtidos, observou-se o predomínio dos mecanismos de remoção físicos (filtração e sedimentação do material particulado) e microbiológicos (remoção da fração solúvel dos poluentes). Tendo em vista a similaridade de desempenho dos sistemas com e sem macrófitas aquáticas, concluiu-se que as mesmas apresentaram pouca ou nenhuma influência direta na remoção dos poluentes analisados. / Constructed wetlands are artificial systems developed to reproduce the characteristics of natural wetlands under controlled conditions for decentralized wastewater treatment. Thus, this study aimed to evaluate the performance of a constructed wetland system with horizontal subsurface flow cultivated with emergent aquatic macrophytes (Typha spp. e Eleocharis spp.) in the wastewater secondary treatment. The experiment was conducted on a pilot scale installed at the wastewater treatment plant (WWTP) of Arujá (SP) and consisted of one supply reservoir and four treatment tanks. Tank 1 (T1): treatment system with Eleocharis spp. (Spikerushes); Tank 2 (T2): treatment system with Typha spp. (Cattails); Tank 3 (T3): treatment system with both species (Typha spp. and Eleocharis spp.) combined; Tank 4 (T4): control system (unplanted), consisting of only gravel used as supporting media. The supply reservoir was loaded with raw sewage from the preliminary treatment. The systems were operated in a continuous flow with a rate of 0.105 m³ day-1, HRT of 4.8 days and hydraulic rate of 0.05 m3 m-2 day-1. Once stabilized, the system was monitored for 3 months: on a daily basis (from Monday to Friday) for one month and a half, and on a weekly basis during the rest of the period, completing 33 collections. A variety of physical and chemical analysis were carried out in the influent, effluent during and after the treatment. The main analyses were BOD5,20, COD, DOC, TSS, FSS, VSS. All four systems presented average removal efficiencies statistically equivalents (ANOVA, p > 0,05) for the variables: BOD5,20 (90 ¿ 93%), COD (86 ¿ 90%), DOC (51 ¿ 58%), TSS (98%), FSS (98%), VSS (98%), total nitrogen (22 ¿ 29%) and ammonia nitrogen (19 ¿ 31%). Regarding the removal efficiency of total phosphorus (47 ¿ 59%), there was a significant statistical difference (ANOVA, p < 0,05) only between tanks 2 (Cattails) and 4 (Control), where tank two presented a better performance. Therefore, both the planted and unplanted systems presented similar performance for the removal of organic matter, suspended solids and nitrogen. Based on the results obtained, it can be inferred that there is a predominance of physical (filtration and sedimentation of particulate matter) and microbiological (removal of dissolved fraction) removal mechanisms. Based on the similar performance of both the planted and unplanted systems, it was concluded that the aquatic macrophytes had little or no direct influence on the pollutants removal.

Orientador: Prof. Dr. Dácio Roberto Matheus / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2017. / A água é um bem essencial para a sobrevivência de todos os seres vivos. Atualmente, tem-se observado o despejo de efluentes domésticos e industriais causando a degradação dos recursos hídricos. Estudos de ecotecnologias para tratamento destes efluentes se fazem necessários, em especial em pequenas comunidades, que acabam gerando poluição pontual nos corpos d'água, realidade da grande maioria dos municípios brasileiros. Aliado a outros indicadores de qualidade, ensaios ecotoxicológicos são muito importantes para monitorar a qualidade dos efluentes e dos corpos receptores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de alagados construídos com fluxo subsuperficial horizontal cultivados com as macrófitas aquáticas Eleocharis sp. (junco); e Typha sp. (taboa), na redução da toxicidade de efluentes domésticos. Para isso, foram utilizados ensaios ecotoxicológicos com o microcrustáceo Daphnia similis, com a dicotiledônea Lactuca sativa (alface), a monocotiledônea Sorghum vulgare (sorgo) e com as macrófitas aquáticas Lemna sp. (lentilha d'água) e Azolla sp. O efluente doméstico se mostrou tóxico à Daphnia similis com média de EC50 de 1,3%. Os tratamentos com macrófitas reduziram significativamente a toxicidade do efluente, com médias de EC50 73% para o tratamento com junco, EC50 53,17% para o tratamento com taboa, EC50 78,25% para o tratamento com taboa+junco. O controle (sem macrófitas) também reduziu significativamente a toxicidade, com média de EC50 63,13%. Nos ensaios de fitotoxidade, a alface e o sorgo não se mostraram sensíveis ao efluente analisado, embora sejam para outros tipos de efluentes. A macrófita Lemna sp. também não foi sensível ao efluente estudado, no entanto observou-se a capacidade de identificar, com esta espécie, o potencial eutrofizante do efluente, já que a mesma se desenvolveu melhor no efluente bruto do que nos efluentes tratados. Com a macrófita Azolla sp. foi possível verificar que o efluente bruto possui maior potencial eutrofizante se comparado com os tratamentos com junco, taboa e controle, onde houve remoção de N e P. No entanto, evidenciou-se efeito tóxico para Azolla sp. nos efluentes tratados. / Water is an essential for the survival of all lives. Currently, it has been observed the dumping of domestic and industrial effluents causing the degradation of water resources. Studies of ecotechnologies to treat these effluents are necessary, especially in small communities, which end up generating diffuse pollution in water bodies, a reality of the great majority of Brazilian municipalities. In addition to other quality indicators, ecotoxicological tests are very important to monitor the quality of effluents and receptor bodies.The research objective was to evaluate the performance of wetland treatment in reducing the toxicity of domestic effluents. These project used constructed wetland with horizontal sub-surface flow cultivated with Eleocharis sp. (reed); and Typha sp. (typha). For this we used ecotoxicological tests with the microcrustacean Daphnia similis, with the dicotyledon Lactuca sativa (lettuce), the monocotyledon Sorghum vulgare (sorghum) and the aquatic macrophytes Lemna sp. (Duckweed) and Azolla sp. The domestic effluent was toxic to Daphnia similis with a mean EC50 of 1.3%. Macrophyte treatments significantly reduced effluent toxicity with EC50 averages 73% for reed treatment, EC50 53.17% for typha treatment, and EC50 78.25% for typha+ reed treatment. The control (without macrophytes) also significantly reduced toxicity, with a mean EC50 of 63.13%. In the phytotoxicity tests, lettuce and sorghum were not sensitive to the analyzed effluent, although they were for other types of effluents. The macrophyte Lemna sp. was also not sensitive to these studied effluent. However, it was possible to identify the eutrophic potential of the effluent with this species, since it was better developed in the raw effluent than in treated effluents. With the macrophyte Azolla sp. it was possible to verify that the raw effluent has a greater eutrophic potential when compared to the treatments with reed, typha and control, where we observed there was nitrogen and phosphorus removal. However, toxic effect for Azolla sp. Treated effluents.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-13. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:54Z : No. of bitstreams: 1 000822496.pdf: 12679327 bytes, checksum: 27cc99f52b9d72b91606bd5e0c2d2e6a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A bacia do Rio da Prata é a segunda maior da América do Sul e a mais densamente povoada. Nela são desenvolvidas diversas atividades humanas e são observadas variações climáticas e geológicas devido à grande extensão espacial. Esta bacia possuiu inúmeras áreas alagadas adjacentes aos seus principais rios, os quais foram intensamente barrados em alguns trechos. Nesse tipo de habitat é marcante a presença de macrófitas aquáticas, às quais estão associados inúmeros organismos, dentre eles os Cladocera, crustáceos microscópicos cuja maior diversidade pode ser encontrada em águas continentais. Apesar de presentes em muitos estudos no continente Sul Americano, esse grupo raramente tem sua taxonomia e distribuição geográfica analisadas, principalmente em grandes escalas como a de uma bacia do porte da do Rio da Prata. Os objetivos principais desse trabalho são: (1) analisar a distribuição e padrões de riqueza de espécies de Cladocera na bacia; (2) analisar os padrões de associação dos Cladocera com as macrófitas aquáticas das áreas adjacentes e (3) avaliar a influência das atividades humanas nas comunidades desses microcrustáceos. Foi encontrado um elevado número de espécies na bacia, constituindo praticamente dois terços do total conhecido para a região Neotropical. Foram identificadas três espécies possivelmente desconhecidas à ciência. Os dados obtidos demonstraram que os Cladocera apresentam um padrão de distribuição de espécies na bacia diferente daquele proposto em estudos biogeográficos recentes. A associação das diferentes espécies de Cladocera com as macrófitas vai além da complexidade da mesma, sendo o tipo de planta importante para a composição específica. Em relação à influência das atividades humanas sobre os Cladocera fica claro que a presença de reservatórios, uso intensivo dos canais fluviais e proximidade a grandes centros urbanos, causam marcadas alterações na estrutura ... / FAPESP: 09/11781-8

Cerca de um milhão de hectares são ocupados com cultivo de arroz irrigado no Rio Grande do Sul, e aproximadamente 48,5% da água utilizada é originada de açudes. Na depressão Central do Estado, a região apresenta relevo dominado por áreas planas a levemente onduladas, e permite a construção de açudes com taipas em áreas deprimidas. Nesses ambientes, ocorre uma rápida colonização por plantas aquáticas. Algumas espécies de gramíneas e ciperáceas são dominantes, aumentando a evapotranspiração, acelerando a eutrofização e comprometendo a qualidade da água. Uma das espécies de plantas aquáticas encontradas nessas condições é a grama-boiadeira (Luziola peruviana), planta nativa, perene, anfíbia, enraizada, com reprodução por sementes e estolões, desenvolvimento vegetativo durante todo o ano formando massas semi-flutuantes. O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da L. peruviana no ecossistema açude e seu controle biológico pela carpa capim (Ctenopharyngodon idella). O açude deste estudo está localizado no município de São Jerônimo, RS, Brasil. Acumula somente a água precipitada na bacia de acumulação e da drenagem do entorno. Possui uma área de 7,62 ha de lâmina de água e profundidade máxima de 1,24m. Para tanto foi feito a morfologia do açude, o levantamento da estrutura da comunidade de macrófitas aquáticas, analisada a água, o sedimento e verificadas as características da L. peruviana (composição química, rebrota, decomposição e biomassa). A introdução da carpa capim foi realizada em quatro anos consecutivos, entre outubro e retirada em abril do ano seguinte, com medidas das áreas pastejadas, e do desempenho da carpa capim neste sistema extensivo tendo como alimento a L. peruviana. As medidas efetuadas indicam que L. peruviana é a espécie dominante, contribuindo com grande quantidade de biomassa para esse ambiente. A distribuição de nutrientes nos compartimentos sedimento, água e planta indicam a grande capacidade estocadora de nitrogênio, fósforo e carbono dessa macrófita aquática. O experimento de decomposição mostra sua lenta decomposição. A carpa capim é eficiente controladora biológica de L. peruviana. Paralelamente foram realizados testes de bioeletrografia com água de diferentes composições e origens: água do açude retirada de áreas com e sem a presença da macrófita aquática Luziola peruviana. Foram comparadas fotos obtidas de água de diferentes temperaturas, condutividades elétrica, pH e concentrações de nitrito e nitrato. As interpretações das fotos bioeletrográficas sugerem a existência de variáveis não explicadas pelos métodos convencionais utilizados e a necessidade de inclusão de outras variáveis que melhor expliquem as condições do ambiente. A bioeletrografia pode ser uma metodologia que auxilia no acompanhamento dos processos que ocorrem no meio aquático. / About one million hectares in Rio Grande do Sul are occupied with irrigated rice cultivation, and approximately 48.5% of the water used is originated from shallow ponds. The topography on the Central Depression is mainly flat to slightly hilly, allowing the construction of small reservoirs in the lower areas. In such environments, there usually is a rapid colonization by aquatic plants. Some species of grasses and sedges are dominant, increasing evapotranspiration, accelerating eutrophication and compromising water quality. One species of aquatic plant found in these conditions is the Peruvian watergrass (Luziola peruviana), native, perennial, amphibious, rooted, with reproduction by seed and stolons, vegetative growth throughout the year forming semi-floating masses. The aim of this study was to assess the effects of L. peruviana in the pond ecosystem and its biological control by the grass carp (Ctenopharingodon idella). The study area is a pond located in São Jerônimo, RS, Brazil. It stores rainfall from the accumulation basin as well as runoff surrounding land. The water slide surface area is 7.62 ha and the maximum depth of 1.24 m. The following aspects were measured: pond morphology, aquatic macrophyte community structure, water quality, sediment variables and characteristics of L. peruviana (chemical composition, sprouting, decomposition and biomass). The introduction of the grass carp was carried out in four consecutive years, between October (introduction) and April (collection) of the following year. Total grazing areas, and the performance of the grass carp in this extensive system as feeding on L. peruviana were measured. The results indicated that L. peruviana is the dominant species, contributing with large amounts of biomass for that environment. The distribution of nutrients in the sediment, water and plant showed the great capacity for stocking nitrogen, phosphorus and carbon by the Peruvian watergrass. The experiment shows its slow decomposition. The grass carp is an efficient biological controller of L. peruviana. Also, bioeletrography tests were carried out with water of different compositions and origins: pond water from areas with and without the aquatic macrophyte L. peruviana; also, photos of water with different temperatures, conductivity, pH and concentrations of nitrite and nitrate were compared. The interpretations of the bioeletrography photographs suggested the existence of variables not explained by conventional methods and the need for inclusion of other variables that best explain the conditions of the environment. Bioeletrography may be a methodology that will come to help monitoring processes in the aquatic environment.

Submitted by Eunice Nunes (eunicenunes6@gmail.com) on 2018-09-17T12:27:54Z No. of bitstreams: 1 PROENÇA_Maíra_2015.pdf: 3989378 bytes, checksum: 37705ae4a902abc4af7194bfc8391eb8 (MD5) / Approved for entry into archive by Eunice Nunes (eunicenunes6@gmail.com) on 2018-09-17T12:28:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PROENÇA_Maíra_2015.pdf: 3989378 bytes, checksum: 37705ae4a902abc4af7194bfc8391eb8 (MD5) / Approved for entry into archive by Eunice Nunes (eunicenunes6@gmail.com) on 2018-09-17T12:28:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PROENÇA_Maíra_2015.pdf: 3989378 bytes, checksum: 37705ae4a902abc4af7194bfc8391eb8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T12:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PROENÇA_Maíra_2015.pdf: 3989378 bytes, checksum: 37705ae4a902abc4af7194bfc8391eb8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Macrophytes, in specific circumstances, may have accelerated growth to the point of becoming undesirable and harmful to the environmental balance. When this occurs, appropriate disposal methods are required, or preferably, the economic and environmentally friendly use of the macrophyte biomass. Thus, studies aiming to develop management strategies or to promote the use of macrophyte biomass as a source of energy to other aquatic organisms may contribute to the development of control techniques, or costeffective strategies to increment the development of aquaculture, decreasing production costs. The present research study aimed to test the use of macrophytes as a nutritional supplement to culture zooplankton with potential to be used as live food for juveniles of fishes and to test the inclusion of the biomass of two species of macrophytes Pistia stratiotes and Salvinia minima as an ingredient of fish rations. Analyses were carried out regarding the nutritional characteristics of the macrophytes and their dried biomass was crushed and added at increasing proportions to replace the algae, usedas a foof control. Experiments were carried out to measure individual and population growth rates and the reproductive performance of two species of Cladocera whose diet was supplemented with the weeds. The treatments with the inclusion of the macrophyte P. stratiotes as a food supplement for Daphnia laevis and Moina micrura resulted in similar or superior performance of that in the control, regarding individual and population growth rate, reproductive performance in the treatments where the algal biomass was replaced by 25% and 50% of P. stratiotes. Experiments were conducted with the tilapias where they were fed on diets formulated including percentages of 5, 10, 15 and 20% of the dry crushed biomass of the macrophytes. The greatest weight gain and individual growth was obtained with the diet with inclusion of 15% of the biomass of P. stratitotes, than the diet with 10% of S. minima resulting in lower production costs than that of the control diet. We suggest, therefore, the use of biomass in P.stratiotes with inclusion levels of 10% or 15% in the feed ration in order to ensure both economic and environmental benefits. The weeds that are often used to treat aquaculture effluents have great potential as a food supplement for zooplankton, and also as raw material for the production of fish feed. The use of this biomass is beneficial both as a management strategy of the fish pond and the economy fish cultures, resulting in both economic and environmental benefits / As macrófitas aquáticas, em circunstâncias específicas, podem apresentar um crescimento acelerado a ponto de se tornarem indesejáveis e prejudiciais ao equilíbrio ambiental. Quando isso ocorre, são necessários métodos que permitam um descarte apropriado ou preferivelmente, o aproveitamento econômico das macrófitas. Sendo assim, estudos que desenvolvam estratégias de manejo a fim de promover o aproveitamento da biomassa das macrófitas na alimentação de organismos aquáticos podem contribuir para o desenvolvimento de técnicas de controle destas, além de desenvolver estratégias economicamente viáveis que contribuam para o desenvolvimento da aquicultura, diminuindo os custos de produção. O presente trabalho de pesquisa tem como objetivo testar o uso das macrófitas como complemento nutricional na alimentação de organismos zooplanctônicos com potencial de serem utilizados como alimento vivo para peixes que possuem relevância econômica na Piscicultura. Para isso, foram feitas análises das características nutricionais das macrófitas Pistia stratiotes e Salvinia minima. Para as espécies zooplanctônicas, foi utilizada a biomassa seca e triturada de macrófitas em diferentes proporções em substituição às algas, e foram feitas análises do crescimento individual e populacional e do teor de proteínas das espécies de cladóceros cuja alimentação foi suplementada com as macrófitas. Os tratamentos com a inclusão da macrófita Pistia stratiotes como complemento alimentar para Daphnia laevis e Moina micrura resultaram em desempenhos semelhantes ou superiores ao controle para taxa de crescimento, fecundidade, comprimento final e crescimento populacional nos tratamentos em que a biomassa algal foi substituída em 50% e 25% pela biomassa de P. stratiotes. Para os peixes foram realizados experimentos nos quais estes foram alimentados com rações formuladas incluindo porcentagens de 5, 10, 15 e 20% da biomassa seca e triturada das macrófitas. O maior incremento médio de peso e de crescimento individual foi obtido para a ração com inclusão de 15% da biomassa da macrófita Pistia stratitotes, seguida da ração com 10% desta macrófita, que resultaram em custos de produção menores que o da ração controle. Sugere-se, portanto, o aproveitamento da biomassa de P.stratiotes em níveis de inclusão de 10% ou 15% na ração para garantir que tragam ambos, benefícios econômicos e ambientais. As macrófitas que frequentemente se desenvolvem nos tanques de aquicultura possuem grande potencialidade como suplemento alimentar para organismos zooplanctônicos, e também como matéria prima para a confecção de rações de peixes. A utilização desta biomassa é benéfica tanto como estratégia de manejo do tanque de piscicultura como para a economia do processo de criação de peixes, resultando em benefícios tanto econômicos como ambientais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3245.pdf: 5126286 bytes, checksum: f1bcfa952e188a3e24d1b0431f77a619 (MD5) Previous issue date: 2010-08-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / Enzymatic activity during decomposition is extremely important to hydrolyze molecules that are assimilated by microorganisms. During aquatic macrophytes decomposition, enzymes act mainly in the breakdown of lignocellulolytic matrix fibers (i.e. cellulose, hemicellulose and lignin) that encompass the refractory fraction from organic matter. Considering the importance of enzymatic activities role in decomposition processes, this study aimed to describe the temporal changes of xylanase and cellulase activities during anaerobic decomposition of the aquatic macrophytes community located at Óleo Lagoon, placed in Ecological Station of Jataí, Luiz Antonio, São Paulo, Brazil. After a survey of existing aquatic macrophytes, 10 species were indentified in the lagoon. They were collected and bioassays were accomplished in the laboratory. Decomposition chambers from each species (n = 10) were set up with dried macrophyte fragments and filtered Óleo Lagoon water. The chambers were incubated at 22.5oC, in the dark and under anaerobic conditions. Enzymatic activities and remaining organic matter were measured periodically during 90 days. Besides this analysis, pH, humification index and carbon types were evaluated. Initial cellulose and hemicellulose was measured for each species. For all the plants xylanase s activitiy was greater than cellulase activity. The results showed no correlation between organic matter decay and enzyme production. This could have occurred because of lignocellulolytic matrix fibers structural differences and also because of physical, chemical and biological characteristics. The incubations showed a low pH, what agrees with Óleo lagoon characteristics, supporting that aquatic macrophytes decomposition interfers in its physical and chemical characteristics. Egeria najas presented a dissolved organic carbon (DOC) accumulation pattern during its decomposition which differed from the other species. This pattern tends to accumulate humic substances and consequently alters some water characteristics. Besides it, E. najas presented the largest distribution over Óleo lagoon area. Emergent species presented the greater amount of particulate organic matter (POM) accumulated in sediment, configuring the main available substrate to anaerobic microorganisms. / As atividades enzimáticas durante a decomposição em ambientes aquáticos são extremamente importantes para hidrolizar as moléculas a serem assimiladas pelos microrganismos. Durante a decomposição das macrófitas aquáticas, as enzimas atuam principalmente na hidrólise das fibras presentes na matriz lignocelulósica (como celulose, hemicelulose e lignina), presentes na fração refratária da matéria orgânica. Considerando a importância do papel das atividades enzimáticas no processo de decomposição, esse estudo teve como objetivo quantificar e descrever as atividades das enzimas xilanase e celulase durante o processo de decomposição anaeróbia de uma comunidade de macrófitas aquáticas, bem como relacionar essas atividades às perdas de massa, baseando-se na hipótese de que as plantas com menores teores de tecidos de sustentação (celulose e hemicelulose), geralmente as de hábito submerso, apresentariam menor atividade destas enzimas em comparação às emergentes e flutuantes. A comunidade de macrófitas selecionada foi proveniente da lagoa do Óleo, situada na Estação Ecológica de Jataí, Luíz Antônio, São Paulo, Brasil. Após um levantamento das espécies de macrófitas aquáticas, foram identificadas 10 espécies na lagoa. Exemplares de cada espécie foram coletados e lavados ao laboratório, onde foram realizados alguns bioensaios e análises. Em laboratório foram preparadas câmaras de decomposição para cada espécie (n=10) contendo fragmentos secos e amostras de água filtrada da lagoa do Óleo. As câmaras foram incubadas a 22,5º C, no escuro e sob condições anaeróbias. As atividades enzimáticas e os teores de matéria orgânica remanescente foram avaliados periodicamente durante 90 dias. Além disto, durante este período, também foram determinados: o pH, o índice de humificação e as rotas de mineralização do carbono. Os teores iniciais de celulose e hemicelulose também foram quantificados. Os resultados mostraram maior produção de xilanase que celulase em todos os casos; além de uma maior produção de enzimas no início do processo. Não foram encontradas correlações entre as maiores perdas de massa e as maiores produções enzimáticas, o que pode ter ocorrido devido às características estruturais destas fibras na matriz lignocelulósica e também por fatores físicos, químicos e biológicos (comunidade microbiana presente). O pH das incubações apresentou-se baixo, o que condiz com a característica ácida da lagoa do Óleo e permitem inferir que a decomposição das macrófitas aquáticas interfere nas suas características físicas e químicas. O padrão de acúmulo de COD observado na decomposição de Egeria najas permitiu inferir sua grande influência nas características físicas e químicas da lagoa do Óleo, devido ao acúmulo de substâncias húmicas e por apresentar maior ocupação na área da lagoa. As espécies emergentes são principalmente responsáveis pelo acúmulo de MOP no sedimento, servindo como importante fonte de substrato para a microbiota anaeróbia.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3571.pdf: 899759 bytes, checksum: 288158cbdc684b122136771cdf6c46f3 (MD5) Previous issue date: 2011-02-16 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this study it was evaluated the aerobic and anaerobic decomposition of submerged macrophytes Egeria densa Planch. and Hydrilla verticillata (L.f.) Royle, major weeds in tropical reservoirs. It was evaluated the decay of organic matter, mineralization, humification degree of the leached, fiber content, conductivity and pH of the process and activity of cellulase enzymes, peroxidase and xylanase. Mathematical models have indicated relations between enzymatic patterns with decay of organic matter and carbon cycling. Analysis of ANCOVA and ANOVA were used to evaluate differences in the decay processes of the species. The two species showed the same heterogeneous pattern of decay of organic matter and carbon mineralization, however, different patterns of decay patterns of the fiber fraction. Incubations of both species had low values of half life for the mineralization of POC, low mineralization of DOC and high enzymatic activity, especially peroxidase, correlated to high rates of decay of fiber content, mainly lignin. The incubations of the two species exhibited different oxygen consumption, probably due to the different composition of fibers. It was conclude that these macrophytes found in tropical reservoirs may cause changes in the environment metabolism. In this context it is important to study the decomposition of invasive species and their cycles for modeling parameterization of patterns of nutrient cycling in these environments. / Nesse trabalho foi avaliada a decomposição aeróbia e anaeróbia das espécies submersas Egeria densa Planch. e Hydrilla verticillata (L.f.) Royle, importantes invasoras em reservatórios tropicais. Foi analisado o decaimento de matéria orgânica, mineralização do carbono, grau de humificação do material lixiviado, conteúdo de fibras, condutividade, pH e atividade das enzimas celulase, peroxidase e xilanase. Modelos matemáticos indicaram relações entre os padrões enzimáticos e os decaimentos de matéria orgânica e ciclagem do carbono. Análises de ANCOVA e ANOVA foram utilizadas para avaliar diferenças nos processos de decomposição das espécies. As duas espécies apresentaram o mesmo padrão heterogêneo de decaimento da matéria orgânica e de mineralização do carbono; porém, diferentes padrões de decaimento quanto às fibras. As incubações das duas espécies apresentaram baixos tempos de meia vida para a mineralização do COP, baixa mineralização do COD e alta atividade enzimática, principalmente quanto à peroxidase, correlacionada às altas taxas de decaimento dos teores de fibras, principalmente lignina. As incubações das duas espécies apresentaram diferentes consumos de oxigênio, provavelmente relacionados à diferente composição de fibras. Concluiu-se que essas macrófitas encontradas nos reservatórios tropicais possam ocasionar alterações no metabolismo do ecossistema. Neste contexto, é fundamental o estudo da decomposição das espécies invasoras e modelagem dos seus ciclos para parametrização dos padrões de ciclagem de nutrientes nestes ambientes.