Efeitos da técnica de coagulação-sedimentação para mitigação de florações de cianobactérias sobre as comunidades zooplanctônica e zoobentônica do Reservatório do Funil (RJ, Brasil)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Prestes, Ana Carolina Coelho
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Biológicas e Saúde
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23399
Resumo: Eutrofização é o principal problema de qualidade da água em ecossistemas aquáticos e frequentemente resulta em florações nocivas de cianobactérias. Para a mitigação das florações de cianobactérias é crucial o controle da disponibilidade de fósforo (P), reduzindo seus aportes externos e internos. Uma das técnicas de controle do aporte interno de P que vem sendo utilizada com sucesso em estudos de campo e laboratório, combina a aplicação de coagulantes e adsorventes de P em fase sólida, promovendo, através da floculação e sedimentação (Floc&Lock), a remoção da fração dissolvida (fosfato) e particulada (cianobactérias) de P da coluna d’água, além de interromper a liberação de P do sedimento. Porém, poucos trabalhos têm avaliado os efeitos colaterais aos organismos não-alvo e as interferências em outros níveis tróficos. O objetivo deste estudo é identificar e avaliar os possíveis efeitos colaterais não intencionais da técnica Floc&Lock sobre comunidades zooplanctônica e zoobentônica de um reservatório. Foi realizado um experimento em mesocosmos, testando o efeito de combinações de coagulante (cloreto de polialumínio – PAC) e adsorventes de P em fase sólida (argila modificada com lantânio – LMB e solo vermelho – RS) sobre a densidade zooplanctônica e zoobentônica ao longo do experimento. Além disso, variáveis limnológicas foram monitoradas ao longo do experimento. Foi observada alteração no pH logo após a aplicação da técnica, porém seus valores retornaram à valores próximos aos iniciais após sete dias. Foi observada redução da biomassa de cianobactérias, porém não houve uma variação dos valores de P-dissolvido, podendo indicar que o fósforo estava na sua forma particulada. O fósforo total sofreu redução significativa em ambos os tratamentos. O nitrogênio inorgânico dissolvido não foi reduzido, porém o nitrogênio total sofreu uma redução sete dias após o início do experimento, devido à remoção do nitrogênio incorporado na biomassa do fitoplâncton e zooplâncton da coluna d’água. Observou-se codominância de copépodos e rotíferos na comunidade zooplanctônica, com a presença de cladóceros antes da aplicação dos tratamentos e, ao decorrer do experimento, foi verificada uma dominância dos copépodos e redução dos rotíferos. Foi verificada redução da densidade da comunidade nos tratamentos foi de cerca de 78% em PAC+LMB e 92% em PAC+LMB+RS, quando comparado ao tempo inicial (Ti) e um dia após a aplicação (T1). Rotíferos, copépodos e cladóceros obtiveram diferenças significantes entre o controle e ambos os tratamentos. Apesar dessa queda significativa na densidade zooplanctônica, organismos dos três grandes grupos estavam presentes ao final o experimento. Em relação à comunidade zoobentônica, foram encontrados apenas três indivíduos da família Tubificidae (Ti) e seis Chironomidae (T28). Os resultados demonstram que houve redução da densidade de zooplâncton após a aplicação da técnica, com uma posterior recuperação dessa comunidade. Os resultados não foram capazes de indicar efeitos sobre o zoobentos do reservatório.
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Uma das técnicas de controle do aporte interno de P que vem sendo utilizada com sucesso em estudos de campo e laboratório, combina a aplicação de coagulantes e adsorventes de P em fase sólida, promovendo, através da floculação e sedimentação (Floc&Lock), a remoção da fração dissolvida (fosfato) e particulada (cianobactérias) de P da coluna d’água, além de interromper a liberação de P do sedimento. Porém, poucos trabalhos têm avaliado os efeitos colaterais aos organismos não-alvo e as interferências em outros níveis tróficos. O objetivo deste estudo é identificar e avaliar os possíveis efeitos colaterais não intencionais da técnica Floc&Lock sobre comunidades zooplanctônica e zoobentônica de um reservatório. Foi realizado um experimento em mesocosmos, testando o efeito de combinações de coagulante (cloreto de polialumínio – PAC) e adsorventes de P em fase sólida (argila modificada com lantânio – LMB e solo vermelho – RS) sobre a densidade zooplanctônica e zoobentônica ao longo do experimento. Além disso, variáveis limnológicas foram monitoradas ao longo do experimento. Foi observada alteração no pH logo após a aplicação da técnica, porém seus valores retornaram à valores próximos aos iniciais após sete dias. Foi observada redução da biomassa de cianobactérias, porém não houve uma variação dos valores de P-dissolvido, podendo indicar que o fósforo estava na sua forma particulada. O fósforo total sofreu redução significativa em ambos os tratamentos. O nitrogênio inorgânico dissolvido não foi reduzido, porém o nitrogênio total sofreu uma redução sete dias após o início do experimento, devido à remoção do nitrogênio incorporado na biomassa do fitoplâncton e zooplâncton da coluna d’água. Observou-se codominância de copépodos e rotíferos na comunidade zooplanctônica, com a presença de cladóceros antes da aplicação dos tratamentos e, ao decorrer do experimento, foi verificada uma dominância dos copépodos e redução dos rotíferos. Foi verificada redução da densidade da comunidade nos tratamentos foi de cerca de 78% em PAC+LMB e 92% em PAC+LMB+RS, quando comparado ao tempo inicial (Ti) e um dia após a aplicação (T1). Rotíferos, copépodos e cladóceros obtiveram diferenças significantes entre o controle e ambos os tratamentos. Apesar dessa queda significativa na densidade zooplanctônica, organismos dos três grandes grupos estavam presentes ao final o experimento. Em relação à comunidade zoobentônica, foram encontrados apenas três indivíduos da família Tubificidae (Ti) e seis Chironomidae (T28). Os resultados demonstram que houve redução da densidade de zooplâncton após a aplicação da técnica, com uma posterior recuperação dessa comunidade. Os resultados não foram capazes de indicar efeitos sobre o zoobentos do reservatório.Eutrophication is the major water quality problems in aquatic ecosystems and results in harmful cyanobacteria blooms. Controlling cyanobacterial blooms is crucial to control the availability of phosphorus (P), reducing its external and internal inputs. One technique to control the internal P that has been successfully used in laboratory and field experiments is the combined use of metal coagulants and solid-phase P adsorbents through flocculation and sedimentation (Floc&Lock), which removes the dissolved (phosphate) and particulate (cyanobacteria) P-fraction from the water column and prevents P-release from sediment to water column. However, mitigation studies should be associated with assessments of side effects to non-target organisms to clarify possible interference at other trophic levels. The objective of this study is to identify and evaluate the possible unintended side effects of the Floc&Lock technique on zooplanktonic and zoobenthic communities of a reservoir. A mesocosms experiment was carried out to test different coagulant (Poly-Aluminium Chloride – PAC) and adsorbent combinations of P in solid phase (Lanthanum modified Bentonite clay). The zooplankton and zoobenthic density were evaluated at the beginning and at the end of the experiment. There was no great variation in P-dissolved values, what may indicate that the phosphorus was in its particulated form. Besides this, limnological variables were also monitored through the experiment. A change in pH was observed soon after the application of the technique, but its values returned to values close to the initial ones after seven days. Cyanobacterial biomass was reduced, but there was no variation on dissolved P values, what may indicate that the phosphorus was in a particulate form. Total phosphorus was significatively reduced in both treatments. Dissolved inorganic nitrogen was not reduced, but total nitrogen suffered a reduction seven days after the experiment begun, it could have happened due to the remotion of the nitrogen that was incorporated by the phytoplankton and zooplankton biomass in the water column. Rotifers and copepods codominance was observed in the zooplankton community, with cladocerans also present before the treatment’s application and, during the experiment, it was seen a dominance of copepods and reduction of the rotifers’ density. A reduction of the zooplanktonic community was observed, nearly 78% in PAC+LMB and 91% in PAC+LMB+RS, when comparing the initial time (Ti) with a day after the application of the technique (T1). Rotifers, copepods and cladocerans had significatively differences among control and both treatments samples. Besides this reduction at the zooplanktonic density, the three groups were present at the end of the experiment. Regarding the zoobenthic community, there were found only three Tubificidae and six Chironomidae family organisms were found in Ti an T28, respectively. The results showed that there was a density reduction of zooplankton organisms after the technique was applied, with a subsequent recovery of this community. The results were not able to indicate if there were an effect on the natural zoobenthic community from the reservoir.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro Biomédico::Faculdade de Ciências Biológicas e SaúdeBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Biologia VegetalMarinho, Marcelo Manzihttps://orcid.org/0000-0001-5661-4528http://lattes.cnpq.br/0595159781454151Noyma, Natália Pessoahttps://orcid.org/0000-0001-5301-9408http://lattes.cnpq.br/5415090855217268Suzuki, Betina Kozlowskyhttp://lattes.cnpq.br/2947724139447296Santos, Clarice Casa Nova doshttp://lattes.cnpq.br/4773918018263713Mattos, José Carlos Pelielo dehttps://orcid.org/0000-0002-4923-4356http://lattes.cnpq.br/9519561358547808Prestes, Ana Carolina Coelho2025-02-11T13:45:10Z2020-11-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPRESTES, Ana Carolina Coelho. Efeitos da técnica de coagulação-sedimentação para mitigação de florações de cianobactérias sobre as comunidades zooplanctônica e zoobentônica do Reservatório do Funil (RJ, Brasil). 2020. 92 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23399porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2025-03-14T16:20:06Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/23399Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032025-03-14T16:20:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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