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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21731
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Avaliação da longevidade da remoção de fósforo e biomassa de cianobactérias pela técnica de coagulação e precipitação (“Floc & Lock”) em dois sistemas eutróficos |
Título(s) alternativo(s): | Evaluation of the longevity of phosphorus and cyanobacteria biomass removal by the coagulation and precipitation technique (Floc & Lock) in two eutrophic systems |
Autor: | Dias, Erick Drummond Oliveira |
Primeiro orientador: | Marinho, Marcelo Manzi |
Primeiro coorientador: | Noyma, Natália Pessoa |
Primeiro membro da banca: | Domingos, Patrícia |
Segundo membro da banca: | Araújo, Fabiana Oliveira de |
Terceiro membro da banca: | Mucci, Maíra Nunes Teixeira |
Resumo: | Um dos sintomas da eutrofização é a formação de florações de cianobactérias. A técnica “Floc & Lock” (F&L), vem se mostrando promissora no controle do estoque interno de fósforo (P), mitigando a ocorrência de florações de cianobactéria. Embora muitos estudos venham relatando efeitos satisfatórios da utilização da técnica F&L, outros já reportaram a necessidade de reaplicação desses tratamentos. Este estudo visou avaliar a longevidade dos tratamentos da técnica F&L em cores coletados ao final de experimentos em mesocosmos, realizados em dois sistemas tropicais eutrofizados: um reservatório profundo (Reservatório do Funil) na presença e ausência de florações de cianobactérias e uma lagoa costeira rasa (Lagoa de Jacarepaguá) na ausência de florações de cianobactérias. Em adição, foi avaliada a potencialidade de penetração do LMB em sedimentos de “baixa densidade” e/ou com muita matéria orgânica, como o da Lagoa de Jacarepaguá. A longevidade dos tratamentos foi avaliada em testemunhos de sedimento coletados dentro de cada unidade de mesocosmo, ao final dos experimentos em mesocosmos no dois sistemas. Os cores foram incubados em laboratório por 4 meses e meio, e semanalmente foram mensurados o pH, oxigênio dissolvido (OD), clorofila-a, fósforo solúvel reativo (FSR) e fósforo total (PT). Também foi realizado um experimento de percolação do LMB no sedimento em cores coletados na Lagoa de Jacarepaguá. Durante 35 dias foi avaliada a penetração do LMB e medidos FSR, PT, OD e pH. Ao final, a concentração de Lantânio no perfil vertical dos cores foi utilizada como traçador da penetração do LMB no sedimento. Os tratamentos da técnica F&L mantiveram a sua eficiência em reter o P no sedimento, independentemente das variações de OD e pH da água no Reservatório do Funil. Portanto, para este sistema, os tratamentos devem focar na retirada da biomassa de cianobactérias da coluna d’água podendo ser aplicados em qualquer época. Por outro lado, os tratamentos da técnica F&L para a Lagoa de Jacarepaguá perderam eficiência ao longo do tempo em reter o fósforo presente no sedimento e em prevenir o recrutamento de células de cianobactéria. Condições de anoxia, sedimento inconsolidado, com muita matéria orgânica, e alta taxa de decomposição podem ter influenciado na longevidade. No experimento de percolação do LMB foi observado que a argila penetrou rapidamente no sedimento até 20 cm de profundidade, independentemente da composição granulométrica do sedimento. Contudo, a percolação foi mais acentuada no core coletado na área onde foi realizado o experimento em mesocosmo. A penetração rápida do LMB pode promover a liberação de FSR do sedimento. Considerando sistemas com sedimentos de “baixa densidade” com muita matéria orgânica, como a Lagoa de Jacarepaguá, a reaplicação dos tratamentos para pode ser considerada. |
Abstract: | Cyanobacterial blooms is one of the symptoms of eutrophication. The Floc & Lock (F&L) technique has shown to be a promising tool in controlling the internal phosphorus (P) stock, and mitigating the occurrence of cyanobacterial blooms. Although many studies have reported good efficiency from the F&L technique, others reported the necessity of reapplications. This study aimed to evaluate the longevity of F&L treatments in sediment cores at the end of mesocosms experiments, in two tropical eutrophic systems. Mesocosms were performed in a deep reservoir (Funil Reservoir) in the presence and absence of cyanobacterial blooms and in a shallow coastal lagoon (Jacarepaguá Lagoon) in cyanobacterial bloom absence. In addition, the potential of LMB penetration was evaluated in “low density” sediments and with a lot of organic matter, such as the Jacarepaguá Lagoon. At the end of the mesocosm experiments, sediment cores were collected in each mesocosm unit. The sediment cores were incubated in the laboratory for four months and a half, and weekly, pH, dissolved oxygen (DO), chlorophyll-a, RSP (reactive soluble phosphorus) and total phosphorus (TP) were measured. Based on the longevity experiment results of Jacarepaguá Lagoon, the LMB percolation experiment was performed. In a transect in the Jacarepaguá lagoon, sediment cores were collected in order to realize the translocation experiment and granulometric analyzes. The experiment last 35 days and were measured RSP, PT, RSP and pH. In addition, the LMB penetration was visual measured in the sediment, as the lanthanum (La) present at six sediment depths was quantified. F&L treatments were efficient over time in retain P in the sediment regardless of variations in DO and pH in the water for the Funil Reservoir. Therefore, for this system, treatments should focus on the cyanobacterial biomass removal from the water column and can be applied at any time. On the other hand, the F&L treatments for the Jacarepaguá Lagoon lost efficiency over time in retaining the phosphorus in the sediment and preventing the recruitment of cyanobacteria cells. Conditions of anoxia, unconsolidated sediment, with a lot of organic matter, and high decomposition rate, probably influenced the longevity. In the percolation of LMB experiment the clay penetrated quickly into the sediment until 20 cm, regardless of the sediment granulometric composition. However, percolation was more pronounced in the core collected in the area where the mesocosm experiment was performed. The fast penetration of the LMB can promote the release of RSP from the sediment. Considering systems with unconsolidated sediments and with a lot of organic matter like the Jacarepaguá Lagoon, the reapplication of treatments can be considered. |
Palavras-chave: | Experimentos em cores Adsorventes de fósforo Mitigação Cianobactérias Fósforo Eutrofização Cores experiments Phosphorus adsorbents Mitigation Cyanobacteria |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal |
Citação: | DIAS, Erick Drummond Oliveira. Avaliação da longevidade da remoção de fósforo e biomassa de cianobactérias pela técnica de coagulação e precipitação (“Floc & Lock”) em dois sistemas eutróficos. 2022. 98 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21731 |
Data de defesa: | 1-Dez-2022 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Biologia Vegetal |
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