Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-11-23T20:02:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE CIANOBACTÉRIAS POTENCIALMENTE TÓXICAS E MICROCISTINAS NAS LAGOAS HIPEREUTRÓFICAS DA REGIÃO DA GRANDE VITÓRIA, ES.pdf: 1746905 bytes, checksum: c718af79b3d2a55190bbf447ade7cd31 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-05T10:32:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE CIANOBACTÉRIAS POTENCIALMENTE TÓXICAS E MICROCISTINAS NAS LAGOAS HIPEREUTRÓFICAS DA REGIÃO DA GRANDE VITÓRIA, ES.pdf: 1746905 bytes, checksum: c718af79b3d2a55190bbf447ade7cd31 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T10:32:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE CIANOBACTÉRIAS POTENCIALMENTE TÓXICAS E MICROCISTINAS NAS LAGOAS HIPEREUTRÓFICAS DA REGIÃO DA GRANDE VITÓRIA, ES.pdf: 1746905 bytes, checksum: c718af79b3d2a55190bbf447ade7cd31 (MD5) Previous issue date: 2014 / CNPQ / 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 d’água), 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. / One of the most relevant issues related to the euthrophication of water bodies is the proliferation of cyanobacterial strains that produce cyanotoxins. The aim of this research was to verify the presence and evaluate the potential toxicity of cyanobacteria in three lakes located in Serra-ES, Brazil. Water samples from Maringá, Juara and Jacuném lakes were collected between February and December 2013. The following analyses were undertaken: water quality parameters (temperature, pH, turbidity, COD, BOD, phosphorus, nitrogen, chlorophyl a and throphic state of the water body); the detection and quantification of microcystin through High-Performance Liquid Chromatography (HPLC); and the detection of genes for the expression of phycocyanin and microcycstin through Polymerase Chain Reaction (PCR). Throughout the study these lakes presented concentrations superior to 56 μg/L for chlorophyll and 50 μg/L for phosphorus, being therefore classified as hypereuthrophic. Moreover, high levels of nitrogen, COD and BOD were detected, demonstrating that these lakes are being impacted. Microcystins were present in 56,2% (9/16) of the water samples, and in June, concentrations of 8,9 μg/L for the LR variant and 18,8 μg/L for the RR variant were respectively detected in Juara and Jacuném lakes. The gene responsible for the encoding of phycocyanin was detected in 87,5% (14/16) of the water samples, and in these same samples, the gene mcy was also detected. The results of the physicochemical analyses of the water samples and the presence of the mcy gene indicate that these lakes have favourable conditions for a cyanobacterial bloom with potential toxicity. The high levels of microcystin detected in these lakes poses a risk to public health.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6736_Antunes, P.W.A. - Tese Doutorado Final.pdf: 4628907 bytes, checksum: 93a3dc4bdf734fa558a30baec4913e82 (MD5) Previous issue date: 2013-04-22 / O monitoramento realizado em amostras de águas superficiais da região metropolitana de Vitória, ES, demonstrou à presença de, pelo menos, uma variante de microcistina em 57% das amostras. Em 20% dessas amostras a concentração de microcistina foi superior a 1,0 μg/L, valor máximo permitido pela Legislação Brasileira, para águas de abastecimento público. Poucos laboratórios no estado do Espírito Santo apresentam infraestrutura para a análise de microcistinas e, além disso, os atuais métodos quantitativos são onerosos e demorados. Com o objetivo principal de desenvolver um sistema de detecção de microcistinas, neste estudo foi validado um método quantitativo por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e desenvolvido um sistema qualitativo (P/A) para análise da cianotoxina. Na validação um método livre de acetonitrila demonstrou seletividade e linearidade para separar e quantificar diferentes variantes de microcistina (-RR, -YR, -LR e -LA). Níveis de recuperação entre 98,2 e a 106,1% demonstraram a precisão e os limites de detecção (entre 0,17 e 0,25 μg/L) e quantificação (entre 0,55 e 0,82 μg/L) atenderam aos limites nacionais e internacionais de potabilidade. O sistema qualitativo (P/A) desenvolvido mostrou-se de fácil execução, baixo custo e alta sensibilidade, permitindo a determinação visual direta da presença de microcistinas em concentrações acima de 0,80 μg/L, sem a necessidade de nenhum método de processamento, concentração ou limpeza da amostra. Comparado com métodos de tradicionais de detecção de microcistinas, ELISA e CLAE (HPLC), o sistema demonstrou taxas de confiabilidade de 82,4% e 88,2%. Palavras chaves: Microcistina, método qualitativo, CLAE, validação e monitoramento.

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

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-09T23:41:38Z No. of bitstreams: 1 WedinaRodriguesDeLima_DISSERT.pdf: 1359852 bytes, checksum: 947641e57effa75408f6f9568cca76ff (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-14T19:51:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 WedinaRodriguesDeLima_DISSERT.pdf: 1359852 bytes, checksum: 947641e57effa75408f6f9568cca76ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-14T19:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WedinaRodriguesDeLima_DISSERT.pdf: 1359852 bytes, checksum: 947641e57effa75408f6f9568cca76ff (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / As lagoas de estabiliza??o s?o sistemas de tratamento biol?gico que constituem alternativa vantajosa, ao possibilitarem elevada remo??o de mat?ria org?nica e microrganismos patog?nicos, al?m de sua opera??o e manuten??o ser de forma simplificada e com baixo custo. A pesquisa foi realizada em sete sistemas de lagoas de estabiliza??o em s?rie, localizados no Estado do Rio Grande do Norte, compostos por uma lagoa facultativa (LF), seguida de duas lagoas de matura??o (M1 e M2). Com o objetivo de monitorar e avaliar a efici?ncia das lagoas em s?rie, bem como verificar a remo??o de cianobact?rias e microcistina no tratamento, foram realizadas coletas do efluente tratado diretamente nas caixas de sa?da das lagoas facultativas e matura??es, bem como o esgoto bruto (EB) que chegava ?s esta??es. As vari?veis analisadas foram: pH, temperatura, oxig?nio dissolvido, s?lidos suspensos totais, clorofila ?a? , cor aparente, demanda bioqu?mica de oxig?nio (DBO), demanda qu?mica de oxig?nio (DQO), f?sforo total, nitrog?nio org?nico, nitrog?nio amoniacal, nitrog?nio total Kjeldahl, turbidez, densidade de cianobact?rias e concentra??es de microcistina. Foram realizadas an?lises de vari?ncia (ANOVA- an?lise de um fator), observando as premissas utilizando o teste de Tukey. Nos efluentes finais foram verificadas remo??es de DBO de 48,8% (Pipa) a 75,8% (Cai?ara do Rio do Vento) e DQO 57,5% (Pipa) a 83,0% (Santo Ant?nio), respectivamente. As concentra??es m?dias da densidade de cianobact?rias das LF variaram entre 62 x 103 cels.mL-1 (Pedro Velho Ro?a) a 2 x 106 cels.mL-1 (Ponta Negra), enquanto os efluentes finais apresentaram entre a faixa de 9 x 103 cels.mL-1 (Pedro Velho Ro?a) a 1,9 x 106 cels.mL-1 (Macau ? Ilha de Santana). A concentra??o m?xima do efluente final de microcistina foi 0,13 ?g.L-1 (S?o Gon?alo). Em s?ntese, as esta??es de tratamento de esgoto avaliadas, apresentaram uma baixa efici?ncia na remo??o da mat?ria org?nica e de nutrientes. Mas em contrapartida, na maioria das esta??es, foi verificado um bom desempenho referente ? remo??o da densidade de cianobact?rias, bem como o baixo n?vel de concentra??es de microcistina. / Stabilization ponds are biological treatment systems in that stabilization of organic matter is performed by the bacterial oxidation and / or reduction of photosynthetic algae. This study aimed to monitor and evaluate the efficiency of stabilization ponds in the Rio Grande do Norte State. Collections were made of the treated effluent, made directly in the output boxes of facultative lagoons and maturation (M1 and M2) and raw sewage (EB) that arrived at the stations. The variables analyzed were: pH, temperature, dissolved oxygen, total suspended solids, chlorophyll "a", apparent color, total phosphorus, organic nitrogen, ammonia nitrogen, Kjeldahl nitrogen, turbidity, cyanobacteria density and concentrations of microcystin. Variance analysis (ANOVA one way) observing the premises using the Tukey test, so as to check differences between treatments. The evaluate the stations found to COD removals in the bands of 48,8% (Pipa) to 75,8% (Cai?ara Rio do Vento) and 57,5% (Pipa) to 83,0% (Santo Ant?nio), respectively. The mean concentrations of cyanobacteria varied from LFs density of 62,545 cels.mL-1 (Pedro Velho Ro?a) cels.mL-1 to 2,669,048 (Ponta Negra), while the final effluent showed range between 9,072 Cels.mL- 1 (Pedro Velho Ro?a) to 1,899,981 cels.mL-1 (Macau ? Ilha de Santana) and the average concentrations of microcystin the final effluent ranged from 0.02 ?g.L-1 (Ponta Negra) to 0.15 ?g.L-1 (Macau ? Ilha de Santana) at the studied the stations.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-09-13T15:31:49Z No. of bitstreams: 1 Alane Silva de Aquino dos Santos.pdf: 1983474 bytes, checksum: ef4e81faddb52282fe09e23c642aec58 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-13T15:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alane Silva de Aquino dos Santos.pdf: 1983474 bytes, checksum: ef4e81faddb52282fe09e23c642aec58 (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Cyanobacteria can produce various toxic metabolites such as bioactive alkaloids and peptides. Among these, the microcystins are the most reported, and may interfere with the quality of the water body, causing ecological damages such as changes in the food chain, local biodiversity decline, and impacts on public health. Microcystins may be retained within the cell or be released by cell lysis in the senescence phase of flowering in the aquatic environment where the animals are exposed to these two routes of exposure in the environment. Therefore, the toxicity of intact cells and crude aqueous extract of microcystin-LR-producing cells Microcystis aeruginosa NPLJ-4 on cladocerans was estimated. The effects on mortality, age of first reproduction, mean fecundity, total neonates, survival, somatic and population growth of Ceriodaphnia cornuta and Macrothrix spinosa were evaluated. The animals were more sensitive to intact cells. The two routes of exposure affected the population parameters of cladocerans, but the intact cells were more toxic. The somatic growth rate of the animals was not affected by the crude extract, and there were no significant differences between treatments and control. These results show that intake of intact cells is more toxic to cladocerans than exposure to toxins released into the water. With this study, it is hoped to contribute to the knowledge of the interactions between zooplankton and toxic cyanobacteria, especially under blooming events. / As cianobactérias podem produzir vários metabólitos tóxicos como alcaloides e peptídeos bioativos. Dentre estes, as microcistinas são os mais reportados, podendo interferir na qualidade do corpo d’água, causando danos ecológicos tais como alterações na cadeia trófica, declínio da biodiversidade local, bem como impactos na saúde pública. As microcistinas podem estar retidas dentro da célula ou serem liberadas através de lise celular em fase de senescência da floração no ambiente aquático, onde os animais são expostos a essas duas vias de exposição no ambiente. Diante disso, foi estimada a toxicidade de células intactas e extrato bruto aquoso de células da linhagem Microcystis aeruginosa NPLJ-4 produtora de microcistina-LR, sobre cladóceros. Foram avaliados os efeitos sobre a mortalidade, idade da primeira reprodução, fecundidade média, total de neonatos, sobrevivência, crescimento somático e populacional de Ceriodaphnia cornuta e Macrothrix spinosa. Os animais foram mais sensíveis a células intactas. As duas vias de exposição afetaram os parâmetros populacionais dos cladóceros, porém as células intactas foram mais tóxicas. A taxa de crescimento somático dos animais não foi afetada pelo extrato bruto, não havendo diferenças significativas entre os tratamentos e controle. Esses resultados mostram que a ingestão de células intactas é mais tóxica para os cladóceros que a exposição às toxinas liberadas na água. Com este estudo, espera-se contribuir para o conhecimento das interações entre o zooplâncton e as cianobactérias tóxicas, sobretudo sob eventos de florações.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-06-29T14:18:35Z No. of bitstreams: 1 Micheline Kezia Cordeiro de Araujo.pdf: 597014 bytes, checksum: cbc04cbe646fd01acabd409d39e9b8a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T14:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Micheline Kezia Cordeiro de Araujo.pdf: 597014 bytes, checksum: cbc04cbe646fd01acabd409d39e9b8a1 (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Evidence of a circadian rhythm in the biosynthesis of microcystins (MC) in Microcystis panniformis Komarek et al. posed a question on how this toxin is released into the environment, since there were no cell lysis to explain the variations of intracellular microcystins. The aims of this study were the investigation of possible variations of intracellular and extracellular microcystins during cycles of 24 hours in M. aeruginosa (Kützing) Kützing, the influence of population density in the concentrations of intracellular and extracellular microcystins and if the release of microcystins in batch-like cultivation happens in an active way. The experiments were performed in triplicate, under controlled laboratory conditions in two independent 24h cycles, light:dark and light:light (12:12h) during the exponential growing phase. It was also analyzed a light:dark cycle during the stationary growing phase under the same conditions. Samples collected in 2 hours intervals were centrifuged and the concentrations of intracellular MC per cell-quota (MCI) and extracellular MC per equivalent cell-quota (MCE), using respectively, pellet and supernatant, were obtained using the ELISA method. The MCI exhibited an endogenous rhythm controlled by time in a period of 24 hours with similar patterns between light:dark and light:light cycles in exponential and stationary growing phases. The MCI in the stationary growing phase were higher than in the exponential growing phase, reaching approximately 4.7 times and 4.9 times higher in the 10 and 14 hours, respectively. The oscillations of MCE were similar in both light:dark cycles of exponential and stationary growing phases. Based on these findings, we came to the conclusion that the release of MCI to the extracellular medium is actively controlled by an endogenous rhythm. The population density is directly related to the MCI increasing, which could be related to a communication similar to “quorum sensing”. / A comprovação de um ritmo circadiano na biossíntese de microcistinas (MC) em Microcystis panniformis Komárek et al. levantou a suspeita quanto à forma de liberação desta toxina no meio circundante, visto que não foram observadas lises celulares que explicassem as variações de microcistinas intracelulares. Os objetivos deste estudo foram investigar as possíveis variações de microcistinas intra e extracelulares durante ciclos de 24 horas em M. aeruginosa, a influência da densidade populacional nas concentrações de microcistinas intra e extracelulares e, se a liberação de microcistinas em cultivos do tipo “batch” ocorre de maneira ativa. Os experimentos foram realizados em tréplicas, sob condições controladas de laboratório, em dois ciclos de 24h independentes: claro:escuro e claro:claro (12:12h) durante a fase exponencial de crescimento. Também foi analisado um ciclo claro:escuro durante a fase estacionária nas mesmas condições. Amostras coletadas a cada 2 horas foram centrifugadas e as concentrações de MC intracelulares por quota celular (MCI) e extracelulares por quota celular equivalente (MCE), utilizando respectivamente, “pellet” e sobrenadante foram obtidas através do método ELISA. As MCI exibiram um ritmo endógeno controlado em função do tempo em um período de 24 horas com padrões similares entre os ciclos claro:escuro e claro:claro nas fases exponencial e estacionária de crescimento. As MCI na fase estacionária foram mais elevadas que na exponencial, chegando cerca de 4,7 e 4,9 vezes maiores nos horários das 10 e 14 horas, respectivamente. As oscilações das MCE foram semelhantes nos ciclos claro:escuro de ambas as fases exponencial e estacionária. Baseado nos resultados encontrados, a liberação das MCI para o meio extracelular ocorre de forma ativa controlada por um ritmo endógeno. A densidade populacional está diretamente relacionada ao aumento das MCI que pode estar relacionada a uma comunicação semelhante a “quorum sensing”.

A oferta de água vem se tornando cada vez mais diminuta à medida que a população, a indústria e a agricultura se expandem. A contaminação dos mananciais gerada pelo descarte de efluentes domésticos e industriais leva a eutrofização, processo pela qual grande aporte de nutrientes, particularmente fosfatos, leva ao crescimento excessivo de algas. As cianobactérias são microrganismos procariontes, que vivem nos ambientes mais adversos. A floração dessas algas quando presente em mananciais destinados ao consumo humano gera sérios problemas à saúde humana, pois algumas dessas algas podem gerar toxinas, conhecidas como hepatotoxinas, neurotoxinas e dermatotoxinas, de acordo com sua ação farmacológica. Dentre as hepatotoxinas encontramos a microcistina, um heptapeptídeo cíclico que pode levar à morte em horas ou dias. O objetivo desse estudo foi viabilizar a técnica HPLC, já proposta por outros autores, para quantificar microcistinas-LR em reservatórios de água, em escala empresarial para ser implementada em laboratórios de análise de águas. Para o desenvolvimento da técnica, foram utilizadas amostras de uma lagoa com floração de Microcystis. Para determinar a eficiência da técnica cromatográfica, foram realizados estudos com outro método, através do kit ELISA. Nessa etapa do trabalho, verificou-se que a técnica HPLC é mais sensível e viável para a quantificação das microcistinas. Nos experimentos realizados com a cromatografia líquida, observou-se que a coluna C-18 LiChrosorb (25 cm) 7 Sm utilizada no método, e o solvente metanol apresentaram grande influência nos resultados. À medida que os experimentos foram executados, verificou-se o decréscimo da sensibilidade da coluna. Os resultados foram satisfatórios apenas após a limpeza realizada na coluna, onde os padrões apresentaram uma curva de correlação igual a 0,92. Este fato leva a concluir que as colunas precisam ser renovadas para análises mais sensíveis, como no caso das microcistinas. As amostras extraídas com metanol apresentaram resultados relevantes, isto é, quanto maior a concentração de metanol utilizado na extração, maior a concentração de microcistina-LR obtida nos resultados, concluindo o metanol ser o solvente apropriado para a extração. Por fim, conclui-se que o método desenvolvido é viável, apresentando algumas dificuldades para sua implantação em escala empresarial. / The water supply has been decreasing more and more as the population, industry and agriculture expand. The contamination of the water sources generated by the domestic and industrial effluents discharges leads to the eutrophization, process where the large presence of nutrients, particularly phosphates, causes excessive increase of algae. The cyanobacteria are procaryote microorganisms which live in the most diverse environments. The florescence of the algae when present in sources directed to human consumption generates serious problems to the human health, for some of them may produce toxins known as hepatotoxins, neurotoxins and dermotoxins, according to their pharmacological action. Among the hepatotoxins, the microcystin, a cyclic heptapeptide that can lead to death in hours or days, is found. The objective of this study was to make feasible the use of the HPLC technique, already proposed by other authors, to quantify microcystins-LR in water reservoirs, in enterprise scale to be implemented in water analysis laboratories. In order to develop the technique, samples of water from a pond with Microcystis florescence were utilized. To evaluate the efficiency of the chromatographic technique, studies were performed with another method, through the ELISA kit. In this phase of the work, it was verified that the HPLC technique is the most sensible and viable for the quantification of the microcystins. It was observed, in the experiments performed with the liquid chromatography, that the column C-18 LiChrosorb (25 cm) 7 Sm utilized in the method and the methanol solvent presented great influence in the results. As the experiments were realized, the decrease of the sensibility of the column was verified. The results were satisfactory only after the column being cleaned, when the patterns presented a curve of correlation equal to 0.92. This fact leads to the conclusion that the columns need to be renewed for more sensible analysis, like in the case of the microcystins. The samples extracted with methanol presented relevant results, that is, the greater the concentration of the methanol utilized, the higher the concentration of microcystin-LR obtained in the results, leading to the conclusion that methanol was the solvent adequate to the extraction. Finally, it was concluded that the method developed is feasible, presenting some difficulties concerning its implantation in enterprise scale.

A expansão agrícola e a urbanização têm agravado a eutrofização artificial dos mananciais superficiais, devido ao aumento de seus níveis de nutrientes, como nitrogênio e fósforo. Nesses episódios, o crescimento excessivo de cianobactérias de elevada capacidade adaptativa e potencial de produção de cianotoxinas pode prejudicar homens e animais. As microcistinas estão entre as cianotoxinas mais encontradas em florações de cianobactérias tóxicas, de difícil remoção pelas tecnologias convencionais de Estações de Tratamento de Água (ETA). Como barreira adicional no tratamento avançado de águas de abastecimento, destaca-se o processo de adsorção com carvão ativado pulverizado (CAP) ou granular (CAG). Esta pesquisa avaliou a eficiência de remoção de microcistina-LR (MC-LR) por oito carvões ativados (7 CAGs e 1 CAP) produzidos a partir de matérias-primas diversificadas. Os carvões foram caracterizados quanto a umidade, teor de cinzas, pH, massa específica aparente, número de iodo, índice de azul de Metileno, coeficiente de desuniformidade, área superficial específica, volume de micro e mesoporos, análise elementar por Espectroscopia de Energia Dispersiva e fotomicrografia por Microscopia Eletrônica de Varredura. Avaliou-se a capacidade adsortiva dos carvões sobre a MC-LR por isotermas descritas pelos modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich. Para tais ensaios, foram utilizadas amostras trituradas de carvão. Além disso, foram operadas quatorze colunas CAG em escala de bancada, de modo intermitente, com concentração inicial (Co) de MC-LR na faixa de 69 a 137 µg/L. A concentração de toxina foi estimada pelo método ELISA (Ensaio de Imunoadsorção Enzimática). Os resultados indicaram que as propriedades do CA são influenciadas por seu material de origem e também pelo seu modo de produção, e que tais propriedades têm reflexo direto sobre a eficiência de remoção de MC-LR. Nos ensaios de adsorção de MC-LR com as amostras trituradas, os dados se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir. O carvão à base de linhito (CGLIN), em dosagem de 100,0 mg/L e com 4h de tempo de contato, apresentou a maior capacidade de remoção (97,2%) de MC-LR (Co: 115,1 µg/L), com qe,máx de 10,6 mg/g. O bom desempenho do CGLIN foi associado ao seu maior volume de mesoporos (0,53 cm3/g). Correlação significativa foi observada entre volume de mesoporos e qe,máx (r = 0,98, Pearson), o que foi corroborado pela Análise de Componentes Principais. Nos ensaios nas colunas de CAG, o carvão de hulha, CGHU (Co: 85 g/L) apresentou o melhor desempenho, seguido pelo carvão de casca de coco, CGCO4 (Co: 137 µg/L), ambos com remoção média de MC-LR de 99,5%. Nos ensaios com as amostras trituradas, nenhuma das dosagens removeu MC-LR a concentrações menores que 1,0 µg/L – valor máximo permitido pela Portaria MS nº 2.914/11 para água potável – enquanto que no início do tratamento com as colunas de CAG, com exceção do carvão de coco CGCO1, o efluente das demais amostras foi compatível com este limite. A divergência de resultados entre os dois tipos de ensaios indica que os experimentos com amostras de CAG trituradas podem alterar sua capacidade adsortiva e induzir a uma escolha incorreta do carvão mais adequado. Com isso, os resultados oferecem subsídios para o entendimento do desempenho das CAs sobre a remoção de cianotoxinas, amparando a aplicação do processo de adsorção em ETAs para minimização da incidência de intoxicações por água contaminada. / The agricultural expansion and urbanization has aggravated the artificial eutrophication of surface water sources, due to the increase of nutrient levels, such as nitrogen and phosphorus. In these episodes, the excessive growth of cyanobacteria of high adaptive capacity and potential to produce cyanotoxins can harm humans and animals. Microcystins are among the cyanotoxins most found in toxic cyanobacteria blooms, difficult to remove by conventional technologies of Water Treatment Plants (WTP). As an additional barrier in the advanced water treatment, the adsorption process with pulverized (PAC) or granular activated carbon (GAC) is highlighted. This research evaluated the efficiency of microcystin-LR (MC-LR) removal by eight activated carbons (7 GACs and 1 PAC) produced from diversified raw materials. The carbons were characterized by moisture, ash content, pH, bulk density, iodine number, Methylene blue index, desuniformity coefficient, specific surface area, micro and mesopore volume, elemental analysis by Energy Dispersive X-Ray Detector and photomicrography by Scanning Electron Microscopy. The MC-LR adsorptive capacity of the carbons was evaluated by isotherms that follow the mathematical models of Langmuir and Freundlich. For these tests, carbon crushed samples were used. Besides that, fourteen GAC columns were operated on bench scale, intermittently, with initial concentration (Co) of MC-LR in the range of 69 to 137 µg/L. The toxin concentration was measured by ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay). The results indicate that the AC properties are influenced by their source material and also by their production mode, and these properties have a direct effect on the efficiency of MC-LR removal. In the adsorption tests of MC-LR with the AC crushed samples, the data were better fitted to the Langmuir model. The lignite-based carbon (CGLIN), at a dosage of 100.0 mg/L and 4h of contact time, presented the highest MC-LR (Co: 115.1 µg/L) removal capacity (97.2%), with a qe,máx of 10.6 mg/g. The good performance of CGLIN was associated with its higher volume of mesopores (0.53 cm3/g). Significant correlation was observed between volume of mesopores and qe,max (r = 0.98, Pearson), which was corroborated by Principal Component Analysis. In the GAC columns tests, the coal CGHU (Co: 85 µg/L) presented the best performance, followed by the coconut carbon CGCO4 (Co: 137 µg/L), both with MC-LR average removal from 99.5%. In the trials with the crushed samples, none of the dosages removed MC-LR at values less than 1.0 µg/L – maximum permitted value by Portaria MS nº 2.914/11 for drinking water – while at the beginning of the treatment in the GAC columns, with the exception of the coconut carbon CGCO1, the effluent of the other samples was compatible with this limit. The divergence of results between these two types of assays indicates that the experiments with crushed samples may changes their adsorptive capacity and induce an incorrect choice of the most suitable AC. With this, the results provide support to understand the ACs performance on the cyanotoxins removal, supporting the application of the adsorption process in WTPs to minimize the incidence of poisoning by contaminated water.

Um dos bens mais preciosos da Humanidade é a água. Embora ela seja abundante no planeta, grande parte é imprópria para o consumo humano. E, devido ao crescimento populacional intenso, à concentração urbana e à poluição dos corpos d\'água superficiais e subterrâneos, a quantidade de água em condições para consumo vem se reduzindo em taxas alarmantes. Recentemente, um dos tipos mais comuns de contaminação dos corpos d´água tem sido a presença de cianotoxinas. Atualmente, não existe um estado brasileiro que não tenha problemas com florações excessivas de algas e os correspondentes transtornos causados às concessionárias que operam as estações de tratamento. Tem-se apontado que esse fato é devido principalmente ao aporte de nitrogênio e fósforo derivado do uso indiscriminado de detergentes e fertilizantes. O presente estudo tem como objetivo investigar a aplicação da fotocatálise heterogênea solar (TiO2 como fotocatalisador) na destruição da [D-Leu]-Microcistina-LR, potente toxina de ampla ocorrência nas florações de cianobactérias. A [D-Leu]-Microcistina-LR foi extraída de uma cultura de Microcystis æruginosa. Foi utilizado um reator de placa plana de vidro recoberta com TiO2 para os estudos de degradação. Além disso, a irradiância durante os experimentos solares foi medida com o uso de espectrorradiômetro. Após os ensaios de degradação, a concentração da toxina foi determinada por CLAE. A cinética de mineralização da solução tratada foi determinada através de análises de COT. A toxicidade aguda e crônica do efluente foi quantificada através de análises utilizando camundongos e ensaios in vitro de inibição da proteína fosfatase. A partir dos experimentos realizados, pôde-se observar que foi necessário um tempo de tratamento de 150 min para que a concentração da microcistina fosse reduzida aos valores exigidos por lei (de 10 para 1 μg L-1). Outra constatação muito importante que pôde ser feita é que a fotocatálise heterogênea solar foi eminente destrutiva, não só para a toxina, mas também para os demais componentes do extrato e dos compostos de degradação gerados. Obteve-se uma remoção de carbono de aproximadamente 90% com 90 min de exposição ao Sol. Além disso, os testes de toxicidade utilizando camundongos mostraram que o efeito agudo causado pela amostras iniciais foi eliminado; entretanto, os testes utilizando a enzima fosfatase indicaram que podem ter sido formados subprodutos que produzam um efeito crônico em mamíferos. Os experimentos realizados apontam para a viabilidade do uso da fotocatálise heterogênea solar para o tratamento de águas contaminadas pela [D-Leu]-Microcistina-LR, não só devido à sua destruição, mas também à grande remoção de matéria orgânica que pode ser alcançada. / One of the most precious assets of mankind is the water. Although it is abundant in the planet, the majority of it is not suited for human consumption. Due to the intense population growth, to the urban concentration, and to the pollution of surface water bodies and ground water, the amount of freshwater is decreasing at alarming rates. Recently, a common type of water bodies\' contamination is the presence of cyanotoxins. Presently, all over Brazil there are records of excessive algae blooms, with the corresponding nuisances caused to the companies that run water treatment stations. This fact is thought to be a result of nitrogen and phosphorus inputs due to the indiscriminate use of detergents and fertilizers. The purpose of the present study is to investigate the use of solar heterogeneous photocatalysis (TiO2 as the photocatalyst) for the destruction of [D-Leu]-Microcystin-LR, powerful toxin of widespread occurrence within cyanobacteria blooms. The [D-Leu]-Microcystin-LR was extracted from a culture of Microcystis æruginosa. It was used a flat plate glass reactor covered with TiO2 for the degradation studies. The irradiance was measured during the experiments with aid of a spectrum radiometer. After the degradation experiments, the toxin concentration was determined by HPLC. The mineralization kinetics was determined by TOC analyses. The acute and chronic toxicities were quantified using mice and phosphatase inhibition in vitro assays. From the performed experiments, it was determined that 150 min are necessary to reduce the toxin concentration to the value demanded by law (from 10 to 1 μg L-1). Another important finding is that the solar heterogeneous photocatalysis was really destructive process, not only for the toxin, but also for the other extract components and degradation products generated. A mineralization degree of 90% was achieved with 90 min of exposure to the sun. Moreover, toxicity tests using mice have shown that the acute effect caused by the initial sample was removed. However, tests using the phosphatase enzyme indicated that it may be formed products capable of inducing chronic effects on mammals. The performed experiments indicate the feasibility of using solar heterogeneous photocatalysis for treating contaminated with [D-Leu]-Microcystin-LR, not only due to its destruction, but also to the significant removal of organic matter that can be achieved.

Nessa pesquisa são relatados os resultados da determinação das concentrações de microcistina e de biomassa algal após as várias etapas de tratamento de amostras de água coletadas junto ao reservatório de Barra Bonita-SP visando obtenção de água potável. O tratamento foi realizado em escala de laboratório com e sem aplicação de carvão ativado em pó (CAP) e as etapas foram: coagulação com aplicação de cloreto férrico, sedimentação, filtração em papel de filtro. Foi possível observar que a pré-clarificação desse tipo de água por coagulação seguida de sedimentação requereu dosagens relativamente elevadas de cloreto férrico (80 mg/L), tendo sido verificada eficiência muito baixa de remoção de microcistina nas etapas de tratamento por sedimentação seguida de filtração, quando não foi aplicado CAP. Apenas com a aplicação de CAP a microcistina foi reduzida à níveis que atendessem os padrões de potabilidade previstos na Portaria 518/04 (concentração menor que 1 &#956g/L). A determinação de microcistina pelo método que utiliza Imunoadsorventes Ligados à Enzima (ELISA) mostrou-se uma ferramenta útil e confiável para detectar e quantificar essa toxina, embora ainda apresente custo relativamente elevado. / This report presents the results of the quantification of microcystins and algae biomass concentrations after treatment of water samples taken from the Barra Bonita reservoir, for production of potable water. Bench-scale tests were carried out with and without powdered activated carbon (PAC) and the treatment processes used were: coagulation with ferric chloride (FeCl3), sedimentation and filtration with paper filter. It was determined that pre-clarification followed by sedimentation required substantial dosages of ferric chloride (80 mg/L). The removal of microcystins using sedimentation followed by filtration was ineffective without PAC. The use of PAC is required to produce water that meets current potability standards for microcystins removal as specified in Decree 518/04 (concentration less than 1 &#956g/L). Analysis of microcystins using the Enzime-Linked Immunosorbent Assay Method (ELISA) has proven to be an effective and reliable procedure to detect and quantify this toxin, although relatively expensive.