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Tipo do documento: Tese
Título: Controle da eutrofização e de florações de cianobactérias em corpos d agua salobras: avaliação da eficácia e aplicabilidade da combinação de coagulantes e adsorventes de fósforo em fase sólida
Título(s) alternativo(s): Controlling eutrophication and cyanobacterial blooms in brackish water bodies: evaluating the efficacy and applicability of coagulants and solid phase adsorbent for phosphorus removal
Autor: Magalhães, Leonardo de 
Primeiro orientador: Marinho, Marcelo Manzi
Primeiro membro da banca: Domingos, Patrícia
Segundo membro da banca: Bernardes, Marcelo Corrêa
Terceiro membro da banca: Rangel, Luciana Machado
Quarto membro da banca: Magalhães, Valéria Freitas de
Resumo: A eutrofização é considerada o problema de qualidade de água mais importante em todo o mundo, resultando em florações nocivas de cianobactérias. O controle de fósforo (P) é crucial para mitigação da eutrofização e deve focar tanto na redução dos aportes externos quanto no estoque interno, uma vez que a ciclagem interna pode retardar a restauração do lago por décadas. A Lagoa de Jacarepaguá (RJ), outrora importante berço para a biodiversidade e fonte de recursos pesqueiros, se encontra em estado de eutrofização avançado devido ao inadequado tratamento de esgotos levando a intensas florações de cianobactérias. Esta Tese visa avaliar a eficácia e aplicabilidade de combinações de coagulantes e adsorventes de P em fase sólida no controle da eutrofização e de florações de cianobactérias para a melhoria da qualidade da água da Lagoa de Jacarepaguá. O estudo realizado monitorando as condições ambientais da lagoa entre nov/2014 e dez/2017 mostrou elevadas concentrações médias de fósforo (1,3±0,9 mg L-1) e nitrogênio total (4,4±1,9 mg L-1). No fitoplâncton, dominou o grupo funcional M, com florações de Microcystis aerugionosa na maior parte do ano, controladas, principalmente, pela temperatura da água. Nos períodos mais frios o incremento na salinidade e transparência favoreceram uma maior contribuição dos grupos X1, J, F, X2, Y, C, MP, e P. Experimentos em laboratório demonstraram que: i) cloreto de polialumínio (PAC) em baixas doses (≤ 8mg Al L-1) combinado com lastro (solo vermelho, sedimento da lagoa ou bentonita modificada com lantânio - BML) foi eficiente na remoção de cianobactérias; ii) BML (400g m2) reduziu significativamente a liberação de P do sedimento para água deionizada ou água da lagoa com e sem cianobactérias; iii) em testemunhos de sedimento, PAC+BML reduziu o fluxo de P de 9,9 (±3,3) para 4,6 (±0,3) mg P m-2 d-1 durante o período experimental de 3 meses. Em sintese, a temperatura da água se mostrou a principal reguladora da dinâmica de florações de M. aeruginosa. O uso combinado de coagulante e lastro parece ser uma medida curativa eficiente, barata, rápida e segura para mitigar o efeito nocivo da floração das cianobactérias. Além disso, o tratamento combinado LMB+PAC parece ser uma intervenção promissora na lagoa para diminuir a carga interna de P. Tal intervenção é capaz de acelerar a recuperação da lagoa, uma vez que os aportes externos tenham sido reduzidos ou eliminados.
Abstract: The control upon eutrophication and cyanobacterial bloom can be achieved reducing the phosphourus (P) availability in the water. Eutrophication is considered the major problem on water quality world wide resulting in proliferation of harmful cyanobacterial blooms. Controling phosphorus is crucial to mitigate eutrophication and should focusing on both reduction of external and internal loading once phosphorus in the sediment can delay water quality recovery for decades. Jacarapaguá lagoon, once crandle for biodiversity and source of fishing resource, is highly eutrophicated due the lack of sewage treatments leading to intese cyanobacterial blooms. This thesys aims to evaluate the efficacy and applicability of the combination between coagulants and phosphate adsorbants on the control of eutrophication and cyanobacterial blooms in Jacarepaguá Lagoon. The monitoring during the period between nov/2014 and dez/2017 showed high mean concentrations of phosphorus (1,3±0,9 mg L-1) and total nitrogen (4,4±1,9 mg L-1). The phytoplankton was mainly composed by function group M in most part of the year and represented by Microcystis aeruginosa. The temperature was the main driver of this dominance observed in the Redundance analyse (RDA). In the coldest periods the increasing in salinity and water transparence facilitated the higher contribution of groups X1, J, F, X2, Y, C, MP and P. Experiments conducted in the lab evidenced: i) low doses (≤ 8mg Al L-1) of polyaluminium chloride (PAC) combined with ballast (Red soil, lagoon sediment or Lanthanum modified bentonite LMB) was efficient to remove cyanobacteria; ii) BML (400g m2) reduced significantly the phosphorus release from sediment in deonized water or lagoon water with and without cyanobacteria; iii) in sediment cores, PAC + LMB reduced the P flux from 9.9 (±3.3) to 4.6 (±0,3) mg P m-2 d-1 over the experimental period of 3 months. In summary, the water temperature was the main driver of M. aeruginosa bloom. Combining coagulante and ballast is a fast, cheap and safe curative techinique to mitigate harmful cyanobacterial bloom effects. The combination of LMB + PAC is a promissing techinique to diminish the internal P loading speeding up lagoon recovery once external loading is also reduced.
Palavras-chave: Mitigation
Microcystis aerugionosa
Phoslock
PAC
Chisotan
Mitigação
Microcystis aerugionosa
Phoslock
PAC
Quisotana
Cianobactéria - Jacarepaguá, Lagoa de (RJ)
Algas - Jacarepaguá, Lagoa de (RJ) -
Eutrofização - Jacarepaguá, Lagoa de (RJ) -
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
Idioma: por
País: BR
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: MAGALHÃES, Leonardo de. Controle da eutrofização e de florações de cianobactérias em corpos d agua salobras: avaliação da eficácia e aplicabilidade da combinação de coagulantes e adsorventes de fósforo em fase sólida. 2019. 199 f. Tese (Doutorado em Conservação e Utilização da Biodiversidade) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7892
Data de defesa: 21-Ago-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Biologia Vegetal

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