Ecologia da comunidade de diatom��ceas epil��ticas de um sistema de rio de baixa ordem da regi��o hidrogr��fica do Gua��ba : subs��dios ao monitoramento ambiental de ecossistemas aquáticos sul brasileiros

Os sistemas de monitoramento utilizando diatom��ceas foram desenvolvidos, em sua maioria, para monitorar os efeitos da polui����o org��nica e da eutrofiza����o, adotando como par��metros de refer��ncia a demanda biol��gica de oxig��nio ap��s cinco dias e a concentra����o de f��sforo total. Entretanto, v��rios fatores naturais t��m sido apontados como causadores de varia����o na composi����o destas comunidades em rios. Por isso, grandes mudan��as estruturais n��o provam necessariamente a hip��tese de que tenha ocorrido algum evento poluidor. Neste contexto, a partir da rela����o entre a estrutura da comunidade de diatom��ceas epil��ticas da microbacia do arroio Schmidt, RS, Brasil, mudan��as na qualidade da ��gua e altera����es f��sicas do meio, como fluxo, sombreamento rip��rio, largura e profundidade, objetivou-se colher subs��dios para aplica����o em programas de manejo e conserva����o de ecossistemas aquáticos. Durante os meses de janeiro e fevereiro de 2004, foram realizadas quatro excurs��es cient��ficas a seis esta����es, totalizando 24 amostragens, para medi����o das seguintes vari��veis: condutividade el��trica, oxig��nio dissolvido em satura����o, pH, turbidez, demanda biol��gica de oxig��nio em cinco dias (DBO5), demanda qu��mica de oxig��nio (DQO), f��sforo total, nitrato, s��lidos totais dissolvidos, s��lidos suspensos, s��lica, profundidade de submers��o do substrato, velocidade da correnteza, di��metro dos seixos, largura do rio e sombreamento em fun����o da vegeta����o rip��ria. Para as an��lises qualitativas e quantitativas das diatom��ceas epil��ticas, uma ��rea de 25 cm2 foi raspada de cinco replicatas O material foi oxidado com dicromato de pot��ssio, ��cido sulf��rico e clor��drico para confec����o de l��minas permanentes. Padr��es de distribui����o e abund��ncia das esp��cies foram explorados atrav��s da An��lise de Esp��cies Indicadoras e os fatores ambientais respons��veis por esta distribui����o foram evidenciados pela An��lise de Correspond��ncia Can��nica. Os resultados confirmaram a prefer��ncia de Cymbella e Encyonema por ��guas lentas e elevada luminosidade, bem como a adaptabilidade de Cocconeis ao sombreamento. Nitzschia acicularis, Surirella tenera e Planothidium rupestoides revelaram-se indicadoras de ambientes meso-eutr��ficos. Encyonema perpusilum destacou-se no habitat oligo/��- mesossapr��bico, e Sellaphora pupula no s��tio de maior concentra����o de eletr��litos. Pelo cruzamento das respostas das esp��cies �� satura����o de oxig��nio, DBO5, DQO, condutividade, f��sforo total, s��lidos totais dissolvidos e turbidez, foi poss��vel estabelecer dois grupos sinalizadores de qualidade: Achnanthes sp. 3, Cocconeis fluviatilis, Navicula angusta, Nitzschia acicularis, Tryblionella victoriae, Pinnularia cf. obscura, Planothidium rupestoides, Sellaphora pupula, Stenopterobia sp. e Surirella tenera, relacionadas com maior impacto antropog��nico, e Achnanthes sp. 2, Encyonema perpusilum, Geissleria aikenensis, Luticola goeppertiana, Navicula symmetrica e Nitzschia amphibia, referindo-se a ambientes mais oxigenados, pouco mineralizados e com reduzidos teores de compostos org��nicos. Estas informa����es tamb��m constituem subs��dios para estudos paleolimnol��gicos envolvendo a reconstitui����o de paleoambientes (e.g. maior abund��ncia de Cymbella indicando ambientes l��nticos) e a concentra����o de paleonutrientes (e.g. Nitzschia acicularis designando per��odos de maior eutrofiza����o).

An��lise de ecossistemas aquáticos atrav��s do m��todo input-output : estudo de caso lagoa Itapeva (sistema lagunar costeiro do Rio Grande do Sul)

A enorme complexidade dos sistemas ecol��gicos tem sido uma grande barreira para a compreens��o e o gerenciamento da problem��tica ambiental. Neste sentido a modelagem matem��tica �� uma valiosa ferramenta, devido a sua capacidade de organizar as informa����es dispon��veis sobre estes sistemas e de fazer previs��es a seu respeito para diferentes condi����es. Desta forma a an��lise de sistemas naturais vem sendo abordada de diferentes maneiras, sendo que nas ��ltimas d��cadas a teoria de ecossistemas expandiu-se e ramos espec��ficos, que permitem seguir e predizer a evolu����o de ecossistemas, foram formulados. Um destes enfoques, conhecido como an��lise do fluxo de insumo-produto, pode ser utilizado para explicar o funcionamento e estrutura dos subsistemas de um ecossistema atrav��s da descri����o dos fluxos de mat��ria ou energia. A an��lise do fluxo de insumo-produto pode ser representada atrav��s de dois modelos: o modelo determin��stico ou o modelo estoc��stico, tendo sua origem em estudos de caso com o objetivo de analisar a econ��mica norte-americana, sendo uma extens��o pr��tica da teoria cl��ssica de interdepend��ncia geral. Este trabalho faz uma abordagem sint��tica da evolu����o desta an��lise, avaliando dados te��ricos e principalmente dados referentes �� Lagoa Itapeva. A an��lise de input-output (determin��stica e estoc��stica) com o prop��sito de obter informa����es no que diz respeito aos fluxos (mat��ria e energia), �� bastante simples; sendo que os modelos determin��sticos se prestam melhor para tra��ar um panorama global e para obter proje����es para as vari��veis j�� os modelos estoc��sticos s��o mais complexos, mas prov��em uma descri����o mais acurada. Na Lagoa Itapeva os processos determin��sticos demonstraram um baixo ��ndice de ciclagem do carbono entre os tr��s compartimentos em estudo e o fluxo preferencial na normaliza����o corresponde ao compartimento dos produtores prim��rios, isto decorre de n��o existir loop nos compartimentos em estudo e tamb��m n��o existir fluxos em dois sentidos. Em rela����o �� avalia����o estoc��stica foram observadas uma baixa rela����o no sentido espacial superf��cie-meio-fundo da lagoa, e uma boa distribui����o espacial norte-centro-sul. Quanto �� distribui����o temporal, foi constatada uma baixa concord��ncia entre os dados analisados e os dados reais quanto das an��lises realizadas em intervalos de tempo pequeno (horas) e uma boa concord��ncia nas medidas feitas quando o intervalo foi significativo (meses). Tamb��m em rela����o �� Lagoa Itapeva, foi verificado nas an��lises estoc��sticas, utilizando-se operadores espaciais, que como a din��mica biol��gica nem sempre �� linear, os organismos n��o podem acompanhar imediatamente e perfeitamente as mudan��as do ambiente, resultando em tempos de resid��ncia de mat��ria significativamente baixo. Al��m da an��lise dos fluxos ligados a este ecossistema lagunar, foram desenvolvidas t��cnicas de corre����o e adapta����o de dados referentes �� amostragem ocorrida na Lagoa durante um ano de campanha. Assim, prop��e-se uma nova perspectiva no uso desta metodologia de forma simples e de f��cil manipula����o matem��tica.

Satura����o em CO2 e regula����o metab��lica do bacterioplancton em ecossistemas aquáticos de baixa latitude

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient��fico e Tecnol��gico

Focando na varia����o: M��todos e aplica����es do conceito de diversidade beta em ecossistemas aquáticos

Ecologists usually estimate means, but devote much less attention to variation. The study of variation is a key aspect to understand natural systems and to make predictions regarding them. In community ecology, most studies focus on local species diversity (alpha diversity), but only in recent decades have ecologists devoted proper attention to variation in community composition among sites (beta diversity). This is in spite of the fact that the first attempts to estimate beta diversity date back to the pioneering work by Koch and Whittaker in the 1950s. Progress in the last decade has been made in the development both of methods and of hypotheses about the origin and maintenance of variation in community composition. For instance, methods are available to partition total diversity in a region (gamma diversity), in a local component (alpha), and several beta diversities, each corresponding to one scale in a hierarchy. The popularization of the so-called raw-data approach (based on partial constrained ordination techniques) and the distance-based approach (based on correlation of dissimilarity/distance matrices) have allowed many ecologists to address current hypotheses about beta diversity patterns. Overall, these hypotheses are based on niche and neutral theory, accounting for the relative roles of environmental and spatial processes (or a combination of them) in shaping metacommunities. Recent studies have addressed these issues on a variety of spatial and temporal scales, habitats and taxonomic groups. Moreover, life history and functional traits of species such as dispersal abilities and rarity have begun to be considered in studies of beta diversity. In this article we briefly review some of these new tools and approaches developed in recent years, and illustrate them by using case studies in aquatic ecosystems.

Tilapicultura em ecossistemas aquáticos abertos: desenvolvimento sustent��vel ou degrada����o ambiental ? Estudo de caso em represa oligotr��fica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient��fico e Tecnol��gico (CNPq)

Epidemiologia descritiva de Salmonella em ecossistemas aquáticos de diferentes ��reas do Estado do Par��

A vigil��ncia dos sorovares de Salmonella em ambientes aquáticos constitui um dos principais elementos do monitoramento das infec����es humanas e animais. Foram analisadas 694 amostas de ��guas de diferentes origens (rio, igarap��, ba��a, praias, lago, po��o, nascente, abastecimento, c��rrego, drenagem e esgoto) procedentes de 11 munic��pios do Estado do Par��, e de 212 (30,5%) amostras foram isoladas 2.115 cepas de 91 sorovares de Salmonella. Foram identificados 77 sorovares de Salmonella do total de 1.300 isolamentos de ��gua doce e esgoto no munic��pio de Bel��m, destacando os sorovares S. Saintpaul, S. Panama, S. Muenster, S. Hadar e S. Agona. Na Floresta Nacional de Caxiuan��, 69,4% das amostras de ��guas foram positivas para Salmonella e 17 sorovares foram identificados, sendo S. Panama, S. Miami e S. Gaminara os mais freq��entes. Dentre os isolados de Salmonella dos ambientes aquáticos, 64,8% foram resistentes ��s drogas, com especial destaque para a estreptomicina (97,1%) e a tetraciclina (10,8%). Ocorreu distribui����o uniforme quanto a presen��a de Salmonella e coliformes termotolerantes em ��guas superficiais e subterr��neas, por��m em 10 situa����es positivas para Salmonella n��o foi poss��vel isolar E.coli. O meio de enriquecimento Rappaport-Vassiliadis foi mais eficiente do que o Selenito Cistina para o isolamento de Salmonella quando mantido a 42,5��C. Os sorovares isolados em esgoto foram os mesmos obtidos a partir de coproculturas humanas no mesmo per��odo. Os resultados mostram a grande dissemina����o/dispers��o da Salmonella em ecossistemas aquáticos no Estado do Par�� e o risco potencial �� sa��de da popula����o humana.

Detec����o de adenov��rus humanos em amostras de ��gua superficial e esgoto n��o tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Bel��m-PA

Os v��rus ent��ricos s��o importantes agentes de doen��as de veicula����o h��drica. Entre esses, os adenovirus humanos (HAdV) assumiram import��ncia por serem um dos principais causadores de gastrenterite em crian��as menores de cinco anos e pela sua maior resist��ncia a fatores f��sicos e qu��micos em detrimento a outros v��rus no ambiente. V��rias pesquisas t��m demonstrado aus��ncia de rela����o entre a presen��a de bact��rias indicadoras e v��rus. Diante disso, diversos autores t��m sugerido a inclus��o desses agentes como potenciais indicadores de contamina����o viral e fecal da ��gua. O objetivo desse trabalho foi detectar a presen��a de HAdV em amostras de ��gua e esgoto n��o tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Bel��m-PA. Foram selecionados seis pontos de amostragem, dentre eles um esgoto n��o tratado: Esgoto do UNA e cinco cole����es h��dricas: Porto do A��a��, Ver-o-Peso, Igarap�� Tucunduba, Lago Bolonha e Lago ��gua Preta. Foi feita uma coleta mensal de dois litros de ��gua em cada ponto durante 24 meses consecutivos, de nov/2008 a out/2010, totalizando 144 amostras. Foi utilizada ��gua destilada autoclavada para controle negativo de cada ponto em todos os testes utilizados. As amostras foram concentradas pelo m��todo de adsor����o-elui����o e posteriormente centrifugadas para a obten����o de dois mL. O DNA foi extra��do pelo kit comercial Qiagen. Para a detec����o molecular foram empregadas a Rea����o em Cadeia Mediada pela Polimerase (PCR convencional) e a PCR em tempo real, sendo utilizados iniciadores e sondas espec��ficos que amplificam um gene do hexon de 301 e 96 pb, respectivamente. Visando-se melhorar o produto amplificado para sequenciamento gen��mico, algumas amostras positivas pela PCR convencional foram submetidas �� Nested-PCR com a utiliza����o de mais um par de iniciadores que amplificam uma regi��o interna de 171 pb. Amostras de ��gua e esgoto foram sequenciadas, analisadas e comparadas a outras obtidas no GeneBank. Os HAdV foram detectados em 59% (85/144) das amostras de ��gua superficial e esgoto n��o tratado, sendo que a positividade obtida pela PCR convencional foi de 22,9% (33/144) e pela PCR em tempo real de 58,7% (84/143). A primeira detectou o agente apenas nas amostras do igarap�� Tucunduba (62,5%) e do esgoto do UNA (75%) e a segunda em amostras provenientes dos seis pontos de coleta (com uma varia����o de 25 a 100%). O agente foi detectado em todos os 24 meses do estudo, estando presentes em pelo menos dois pontos, mensalmente. A PCR em tempo real se mostrou mais sens��vel nesse estudo, tendo encontrado o agente em 36,4% (52/143) das amostras n��o detectadas pela PCR convencional. Das oito amostras genotipadas todas pertencem �� esp��cie F, sendo quatro referentes ao sorotipo 40 e quatro ao 41. Nossos resultados confirmam a alta circula����o desse pat��geno nas ��guas superficiais e esgoto da cidade, sugerindo a inclus��o dos HAdV como bons indicadores de contamina����o viral e fecal da ��gua. A pesquisa desses v��rus em ambientes aquáticos �� pioneira em Bel��m e tais resultados s��o de relevante import��ncia para as pol��ticas de sa��de p��blica e ambiental, servindo como base para estudos complementares nessa ��rea.

Efeitos dos agrot��xicos Kraft��36EC e Score��250EC (e seus princ��pios��ativos) em ecossistemas aquáticos: an��lises comparativas e ecossist��micas

Com o advento da agricultura ampliou-se a produ����o alimentar e os bens de consumo, no entanto, os riscos ambientais tamb��m foram maximizados em fun����o da ado����o de t��cnicas produtivas baseadas no uso intensivo de insumos agr��colas. Esta problem��tica �� mundial, embora mais evidenciada nos pa��ses em desenvolvimento e que tem, na produ����o agr��cola, a base de sua economia. O Brasil enquadra-se nesta situa����o e desde 2009 �� considerado o maior consumidor de agrot��xicos do mundo, criando um cen��rio de risco ambiental e de sa��de humana. Os efeitos ambientais, base deste estudo, est��o relacionados n��o somente �� perda de esp��cies n��o-alvo, uma vez que os agrot��xicos n��o s��o seletivos, mas tamb��m as altera����es em n��vel ecossist��mico, a qual se relaciona com as perdas das fun����es e dos servi��os gerados pelos sistemas naturais. Adiciona-se a esta complexidade, a forma de a����o de cada agrot��xico, a distribui����o dos mesmos nos diferentes compartimentos (ar, solo e ��gua), o per��odo de perman��ncia de cada um, as rela����es sin��rgicas decorrentes das intera����es entre diferentes produtos, a forma����o de subprodutos no processo de degrada����o, entre outros fatores, como as diferen��as existentes entre o ingrediente ativo e a formula����o comercial, na qual existem os chamados ingredientes inertes em sua composi����o, os quais podem ser muito mais t��xicos para esp��cies e ecossistemas. Considerando esta abordagem, a presente pesquisa foi desenvolvida com base na realidade de um local de refer��ncia, o munic��pio de Bom Repouso (MG/BR), no qual a intensifica����o da produ����o de morango e batata tem trazido uma s��rie de riscos sociais e ambientais. Semelhante a outras regi��es produtivas do pa��s, o uso de agrot��xicos �� recorrente, amplo e irrestrito, com destaque para as formula����es comerciais Kraft��36EC e Score��250EC, as quais, juntamente com seus respectivos ingredientes ativos (abamectina e difenoconazol), foram avaliadas por meio de testes de toxicidade com esp��cies de diferentes n��veis tr��ficos representativas de um ecossistema aqu��tico, gerando informa����es que foram avaliadas em n��vel de esp��cie e de ecossistema, simulando o cen��rio de aplica����o dos produtos no local de refer��ncia. Os resultados obtidos permitiram concluir sobre as diferen��as de sensibilidade das esp��cies e quais seriam as mais indicadas para se avaliar os efeitos t��xicos de ambos os agrot��xicos; os efeitos diferenciados entre a formula����o comercial e os ingredientes ativos; bem como as respostas em termos de esp��cies e de ecossistemas, demonstrando a necessidade de que ambas as an��lises sejam consideradas na avalia����o de risco ecol��gico.

Causas e consequ��ncias da onivoria de peixes em ecossistemas aquáticos

Omnivory is a predominant feeding strategy among tropical fishes, but knowledge about its causes and consequences of this pattern is scarce. In this study we hypothesized that tropical fish feed lower in food web as a way to compensate a higher energetic demand, which increases with increasing water temperature and body size. Information about 8172 freshwater and marine fish species from whole world, from tropical and temperate ecosystems, showed that the trophic position of non-carnivore fish decreases with increasing body size in tropical but not in temperate ecosystems. This result indicates that the higher energetic demand of large-bodied tropical fish should exert a selective force in favor of omnivory. As a consequence, trophic dynamics in tropical freshwater ecosystems should have different patterns comparing to temperate ones, with major implications for water management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems. Another hypothesis of this work was that effects of tropical omnivorous planktivorous fish on planktonic communities depend of primary producers stoichiometric composition, which depends of light availability relative to nutrients ratios. A mesocosm experiment, manipulating light availability and planktivorous fish presence, confirmed our hypothesis indicating that resource stoichiometric composition (consequently nutritional quality), determine trophic structure of pelagic food webs in tropical lakes. Finally another mesocosm experiment indicated that the removal of omnivorous benthivorous fish should be more efficient than removal of omnivorous planktivorus fish, as a way to improve water quality in tropical lakes and reservoirs. This last experiment showed that omnivorous planktivorous fish increase phytoplankton biomass due to trophic cascade interactions, without increasing nutrient concentrations in the water column. On the other hand, omnivorous benthivorous fish, feeding on detritus and other benthonic food sources and excreting nutrients in the water column, are responsible for translocate nutrient from sediments to the water column, increasing phosphorus pool and phytoplankton biomass. Thereby, internal phosphorus supply should be reduced and water quality of eutrophicated lakes could be improved by removing omnivorous benthivorous fish.

Causas e consequ��ncias da onivoria de peixes em ecossistemas aquáticos

Omnivory is a predominant feeding strategy among tropical fishes, but knowledge about its causes and consequences of this pattern is scarce. In this study we hypothesized that tropical fish feed lower in food web as a way to compensate a higher energetic demand, which increases with increasing water temperature and body size. Information about 8172 freshwater and marine fish species from whole world, from tropical and temperate ecosystems, showed that the trophic position of non-carnivore fish decreases with increasing body size in tropical but not in temperate ecosystems. This result indicates that the higher energetic demand of large-bodied tropical fish should exert a selective force in favor of omnivory. As a consequence, trophic dynamics in tropical freshwater ecosystems should have different patterns comparing to temperate ones, with major implications for water management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems. Another hypothesis of this work was that effects of tropical omnivorous planktivorous fish on planktonic communities depend of primary producers stoichiometric composition, which depends of light availability relative to nutrients ratios. A mesocosm experiment, manipulating light availability and planktivorous fish presence, confirmed our hypothesis indicating that resource stoichiometric composition (consequently nutritional quality), determine trophic structure of pelagic food webs in tropical lakes. Finally another mesocosm experiment indicated that the removal of omnivorous benthivorous fish should be more efficient than removal of omnivorous planktivorus fish, as a way to improve water quality in tropical lakes and reservoirs. This last experiment showed that omnivorous planktivorous fish increase phytoplankton biomass due to trophic cascade interactions, without increasing nutrient concentrations in the water column. On the other hand, omnivorous benthivorous fish, feeding on detritus and other benthonic food sources and excreting nutrients in the water column, are responsible for translocate nutrient from sediments to the water column, increasing phosphorus pool and phytoplankton biomass. Thereby, internal phosphorus supply should be reduced and water quality of eutrophicated lakes could be improved by removing omnivorous benthivorous fish.

Efic��cia biol��gica e feitos t��xicos de fontes de cobre e diquat para organismos aquáticos

P��s-gradua����o em Agronomia (Produ����o Vegetal) - FCAV

Estudo comparativo dos processos eletroqu��micos oxidativos avan��ados (PEOAs) no tratamento de efluentes contendo corantes org��nicos de dif��cil degrada����o

Organic dyes have been widely used in various branches of dyeing industries. These compounds are known to be very toxic, mutagenic, cancinogenic only cause aesthetic pollution and irreversible damage to aquatic ecosystems and human health. Are recalcitrant contaminants due to its high stability and resistance to photobleaching and bio. Given this context, the search for technologies that can minimize the effects of such pollutants is required. In recent decades the Electrochemical Oxidation Process Advanced (PEOAs) based on the generation of strongly oxidizing species (radicals ���OH) offer promising approaches for the prevention of problems caused by industrial effluents. This study analyzed the degradation and mineralization of textile dyes and the study of a real effluent in order to assess the feasibility of PEOAs: Electro-Fenton (EF), Photo Electro-Fenton (PEF) and anodic oxidation (AO), and these methods still was studied the Solar Fotoelectro-Fenton (SPEF) in a pre-pilot plant, in order to study the electrochemical treatment on an industrial scale. In the study has compared the effect of PEOAs in the removal of color, TOC and decay kinetics of degradation of the compounds, and also for using the Congo Red (CR) SPEF studies were performed mineralization current efficiency (MCE). The best results are given to the treatment of the PEF for all the studied dyes. From the results it was possible to choose the PEF as the most effective and promising for application of treatment when compared to other methods of treatment, and prove from SPEF that the process can be used in industrial scales, since this method PEF has been improved and solar irradiation replaced the UVA lamp.

Estudo comparativo dos processos eletroqu��micos oxidativos avan��ados (PEOAs) no tratamento de efluentes contendo corantes org��nicos de dif��cil degrada����o

Organic dyes have been widely used in various branches of dyeing industries. These compounds are known to be very toxic, mutagenic, cancinogenic only cause aesthetic pollution and irreversible damage to aquatic ecosystems and human health. Are recalcitrant contaminants due to its high stability and resistance to photobleaching and bio. Given this context, the search for technologies that can minimize the effects of such pollutants is required. In recent decades the Electrochemical Oxidation Process Advanced (PEOAs) based on the generation of strongly oxidizing species (radicals ���OH) offer promising approaches for the prevention of problems caused by industrial effluents. This study analyzed the degradation and mineralization of textile dyes and the study of a real effluent in order to assess the feasibility of PEOAs: Electro-Fenton (EF), Photo Electro-Fenton (PEF) and anodic oxidation (AO), and these methods still was studied the Solar Fotoelectro-Fenton (SPEF) in a pre-pilot plant, in order to study the electrochemical treatment on an industrial scale. In the study has compared the effect of PEOAs in the removal of color, TOC and decay kinetics of degradation of the compounds, and also for using the Congo Red (CR) SPEF studies were performed mineralization current efficiency (MCE). The best results are given to the treatment of the PEF for all the studied dyes. From the results it was possible to choose the PEF as the most effective and promising for application of treatment when compared to other methods of treatment, and prove from SPEF that the process can be used in industrial scales, since this method PEF has been improved and solar irradiation replaced the UVA lamp.

Toxicidade a cianobact��rias: impacte potencial na sa��de p��blica em popula����es de Portugal e Brasil

Como recurso natural fundamental �� vida, a ��gua e os ecossistemas aquáticos devem ser alvo de avalia����o cont��nua, no que se reporta �� sua qualidade f��sica, qu��mica e biol��gica. Segundo a Organiza����o Mundial de Sa��de cerca de 1,1 bili��es de pessoas est��o impossibilitadas em aceder a qualquer tipo de ��gua pot��vel e, as popula����es residentes nas proximidades de rios, lagoas, e reservat��rios utilizam estas ��guas para as suas necessidades de consumo, aumentando o risco de transmiss��o de doen��as. Enquanto constituintes da comunidade fitoplanct��nica, as cianobact��rias s��o microrganismos procariotas, fotossint��ticos, que obt��m os nutrientes diretamente da coluna de ��gua e, um aumento da concentra����o de nutrientes (principalmente azoto e f��sforo), associado a condi����es ambientais favor��veis, pode desencadear um crescimento r��pido originando fluoresc��ncias. Sob determinadas condi����es as cianobact��rias podem produzir toxinas existindo registos que evidenciam que fluoresc��ncias toxicas s��o respons��veis pelo envenenamento agudo e morte de animais e humanos pelo que, a ��gua utilizada para consumo humano dever�� ser regularmente monitorizada para este elemento biol��gico. O objetivo deste estudo �� relacionar a ocorr��ncia de fluoresc��ncias de cianobact��rias (> 2000 cel/ml) e toxicidade associada, com o impacte potencial na Sa��de P��blica avaliado atrav��s do consumo direto ou indireto da ��gua. Em Portugal foram selecionados oito reservat��rios situados na regi��o Sul, pertencentes ��s bacias hidrogr��ficas do Sado e Guadiana e estudados entre 2000 e 2008. No Brasil foram selecionados os reservat��rios de Tr��s Marias (Estado de Minas Gerais) e de Tucuru�� (Estado do Par��) e estudados em 2005 e 2006 respetivamente. Os reservat��rios foram caracterizados em termos f��sicos e qu��micos, tendo-se igualmente procedido �� caracteriza����o da comunidade fitoplanct��nica atrav��s da identifica����o e quantifica����o dos principais grupos presentes em diferentes ��pocas do ano. Em termos fitoplanct��nicos os reservat��rios portugueses apresentaram maior diversidade,verificando-se contudo domin��ncia das cianobact��rias na comunidade. Associados a fluoresc��ncias, foram registados nestes reservat��rios g��neros produtores de hepato e neurotoxinas como Aphanizomenon sp, Microcystis aeruginosa e Oscillatoria sp. No Brasil, em situa����o de fluoresc��ncias, os g��neros produtores de neuro e hepatotoxinas foram Microcystis (> 350.000 cels/ml) e Cylindrospermopsis. A presen��a destes g��neros, poder�� constituir um risco potencial para a sa��de p��blica, pelo que �� importante a implementa����o de medidas de mitiga����o em todos os reservat��rios objeto de estudo, devendo essa atua����o passar pelo controle do estado tr��fico no sentido de evitar o desenvolvimento de fluoresc��ncias. Assim sugere-se a implementa����o de um tratamento adequado para a produ����o de ��gua de consumo e a organiza����o de a����es de sensibiliza����o e aviso e informa����o ��s popula����es que utilizam os reservat��rios em Portugal e no Brasil para diversos usos. - ABSTRACT - As a life fundamental natural resource, water and aquatic ecosystems must be continuously evaluated in their physical, chemical and biological quality. According World Health Organization, 1.1 billion people has no chance to access any kind of potable water. Populations living near rivers, lagoons or reservoirs use those waters to content their needs, increasing risks disease transmission. As members of phytoplankton community, cyanobacteria are prokaryotic, photosynthetic microorganisms and get its nutrients directly from water column. The increase of this nutrients (especially nitrogen and phosphorus) associated with favorable environment conditions, can support a sudden grow and instigate blooms. Under specific conditions cyanobacteria can produce toxins and several records have shown that toxic blooms are responsible by acute poisoning and death in animals and humans so, water for human consumption must be regularly surveyed for this biologic element. The aim of this study is to correlate Cyanobacteria blooms (>2.000cels/ml) and connected toxicity with public health impact, evaluated through water consumption. In Portugal, eight reservoirs located in the South region were selected and study between 2000 and 2008. In Brazil, Tr��s Marias reservoir (Minas Gerais Provence) and Tucuru�� (Par�� Provence) were selected and study in 2005 and 2006. Reservoirs were characterized in physical and chemical aspects, as well as phytoplankton community, through identification and counting of main present groups along study period. In bloom circumstances, liver toxins and neurotoxins producers like Aphanizomenon sp, Microcystis aeruginosa and Oscillatoria sp. were founded in Portuguese reservoirs. In Brazil, cyanobacteria genera involved in toxic bloom were Microcystis (> 350.000 cels/ml) and Cylindrospermopsis. This genera presence represents a potential risk for public health, and show the requirement to implement mitigation measures in all study reservoirs. These measures can be represented by water eutrophication control to avoid blooms, by appropriate treatments of water to human consumption, and public warnings or information to dose people in Portugal and Brazil that use these reservoirs to several activities.

Water quality issues in rivers, lakes and reservoirs in Asian countries: an approach to the problems and the methodologies

Water covers over 70% of the Earth's surface, and is vital for all known forms of life. But only 3% of the Earth's water is fresh water, and less than 0.3% of all freshwater is in rivers, lakes, reservoirs and the atmosphere. However, rivers and lakes are an important part of fresh surface water, amounting to about 89%. In this Master Thesis dissertation, the focus is on three types of water bodies ��� rivers, lakes and reservoirs, and their water quality issues in Asian countries. The surface water quality in a region is largely determined both by the natural processes such as climate or geographic conditions, and the anthropogenic influences such as industrial and agricultural activities or land use conversion. The quality of the water can be affected by pollutants discharge from a specific point through a sewer pipe and also by extensive drainage from agriculture/urban areas and within basin. Hence, water pollutant sources can be divided into two categories: Point source pollution and Non-point source (NPS) pollution. Seasonal variations in precipitation and surface run-off have a strong effect on river discharge and the concentration of pollutants in water bodies. For example, in the rainy season, heavy and persistent rain wash off the ground, the runoff flow increases and may contain various kinds of pollutants and, eventually, enters the water bodies. In some cases, especially in confined water bodies, the quality may be positive related with rainfall in the wet season, because this confined type of fresh water systems allows high dilution of pollutants, decreasing their possible impacts. During the dry season, the quality of water is largely related to industrialization and urbanization pollution. The aim of this study is to identify the most common water quality problems in Asian countries and to enumerate and analyze the methodologies used for assessment of water quality conditions of both rivers and confined water bodies (lakes and reservoirs). Based on the evaluation of a sample of 57 papers, dated between 2000 and 2012, it was found that over the past decade, the water quality of rivers, lakes, and reservoirs in developing countries is being degraded. Water pollution and destruction of aquatic ecosystems have caused massive damage to the functions and integrity of water resources. The most widespread NPS in Asian countries and those which have the greatest spatial impacts are urban runoff and agriculture. Locally, mine waste runoff and rice paddy are serious NPS problems. The most relevant point pollution sources are the effluents from factories, sewage treatment plant, and public or household facilities. It was found that the most used methodology was unquestionably the monitoring activity, used in 49 of analyzed studies, accounting for 86%. Sometimes, data from historical databases were used as well. It can be seen that taking samples from the water body and then carry on laboratory work (chemical analyses) is important because it can give an understanding of the water quality. 6 papers (11%) used a method that combined monitoring data and modeling. 6 papers (11%) just applied a model to estimate the quality of water. Modeling is a useful resource when there is limited budget since some models are of free download and use. In particular, several of used models come from the U.S.A, but they have their own purposes and features, meaning that a careful application of the models to other countries and a critical discussion of the results are crucial. 5 papers (9%) focus on a method combining monitoring data and statistical analysis. When there is a huge data matrix, the researchers need an efficient way of interpretation of the information which is provided by statistics. 3 papers (5%) used a method combining monitoring data, statistical analysis and modeling. These different methods are all valuable to evaluate the water quality. It was also found that the evaluation of water quality was made as well by using other types of sampling different than water itself, and they also provide useful information to understand the condition of the water body. These additional monitoring activities are: Air sampling, sediment sampling, phytoplankton sampling and aquatic animal tissues sampling. Despite considerable progress in developing and applying control regulations to point and NPS pollution, the pollution status of rivers, lakes, and reservoirs in Asian countries is not improving. In fact, this reflects the slow pace of investment in new infrastructure for pollution control and growing population pressures. Water laws or regulations and public involvement in enforcement can play a constructive and indispensable role in environmental protection. In the near future, in order to protect water from further contamination, rapid action is highly needed to control the various kinds of effluents in one region. Environmental remediation and treatment of industrial effluent and municipal wastewaters is essential. It is also important to prevent the direct input of agricultural and mine site runoff. Finally, stricter environmental regulation for water quality is required to support protection and management strategies. It would have been possible to get further information based in the 57 sample of papers. For instance, it would have been interesting to compare the level of concentrations of some pollutants in the diferente Asian countries. However the limit of three months duration for this study prevented further work to take place. In spite of this, the study objectives were achieved: the work provided an overview of the most relevant water quality problems in rivers, lakes and reservoirs in Asian countries, and also listed and analyzed the most common methodologies.