The bacterium Escherichia coli is internationally recognized for being the only exact environmental indicator for fecal contamination. In the decades of 2000 and 2010, research found this bacterium does not live only in intestines habitat, losing its exactitude as a fecal indicator. Some important questions were not answered, for instance, soil types and under what physic, chemical and geological conditions, E. coli grows in the environment; how its concentrations in river bank interferes in the water column concentration; why the concentration is so high in soil and sediments in relation to water column; what is its validity as a fecal indicator. This research aimed to answer these questions, more specifically, (1) to verify the occurrence and growth of this bacterium in river bank soil in tropical rivers in Brazil; (2) to evaluate if it is a natural soil specie; (3) to establish some of its ecological relations; (4) to identify techniques to potentialize its use as a fecal indicator. Mathematical models were utilized for E. coli dispersion simulation in river considering the sediments ressuspension and the bank erosion. The E. coli concentration was measured with membrane filtration method using the culture medium Endo at 37° C. The results show a natural E. coli occurrence in soil with concentrations such as 104 CFU/g dry soil, identified as an E. coli source. This work also concluded that the population persistence and growth depend on the clay properties to maintain the temperature and humidity and to adsorb the bacterium, decreasing its lateral flux in the water column. The E. coli adhesion is an evolution adaptation to fix it into its habitat. River bank E. coli goes to water column through erosion and ressuspension, being associated to suspended sediment concentration. The relation between soil and water concentration was 26.762 times more in soil at low velocities of the river, and 266 times in high velocities, showing a direct relation with bank erosion rate and sediment ressuspension. / A bactéria Escherichia coli é reconhecida internacionalmente como o único indicador ambiental exato para contaminação fecal. Nas décadas de 2000 e 2010, pesquisas constataram que essa bactéria não tem habitat exclusivamente intestinos, perdendo sua exatidão. Algumas questões importantes não foram respondidas, como quais tipos de solo e sob quais condições físicas, químicas e geológicas E. coli cresce no meio ambiente; como sua concentração nas margens de rios interfere na sua concentração na coluna d água; porque a concentração é alta no solo das margens e sedimento dos rios em relação a coluna d água; qual sua validade como indicador de contaminação fecal. Essa pesquisa objetivou responder essas questões, mais especificamente, (1) verificar a ocorrência e crescimento desta bactéria no solo das margens em rios tropicais no Brasil; (2) avaliar se faz parte da microbiota natural do solo; (3) estabelecer algumas de suas relações ecológicas; (4) identificar técnicas de potencializar seu uso como indicador de contaminação fecal. Foram utilizados modelos matemáticos para simulação da dispersão de E. coli na água considerando a ressuspensão de sedimentos e erosão das margens. A concentração de E. coli foi medida através do método de filtração em membrana e cultivo em meio de cultura Endo a 37° C. Os resultados mostram ocorrência natural de E. coli no solo com concentrações de 104 UFC/ g de solo seco, que foi identificada como a fonte de entrada de E. coli na coluna d água. Concluiu-se também a sobrevivência e crescimento da população dependente das propriedades da argila de manter a temperatura e umidade relativamente constantes, e de fixar a bactéria no solo diminuindo seu arraste para a coluna d água. A adesão de E. coli ambiental ao solo é uma adaptação evolutiva de fixação no habitat, tem forte adsorção à partícula de sedimento. E. coli das margens somente entra na coluna d água através da erosão e ressuspensão, estando associada à concentração de sedimento suspenso. A relação da concentração no solo e na água foi de 26.762 vezes maior no solo em baixas velocidades do rio, e 266 maior no solo em altas velocidades, apresentando relação direta com a taxa de erosão das margens e de ressuspensão de sedimentos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/4064 |
| Date | 27 February 2015 |
| Creators | Gomes, Luciana Godinho Nery |
| Contributors | Ribeiro, Adauto de Souza |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, UFS, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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