Aplicação de técnicas químicas para mitigação da eutrofização e seus efeitos nos organismos planctônicos

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Brito, Fernanda Monicelli Câmara
• Orientador(a): Becker, Vanessa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: cianobactérias; Fitoplâncton; Floc & Sink; Floc & Lock; Mitigação; Zooplâncton
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/57870

Existem várias técnicas para controle da eutrofização, as técnicas físicas e químicas têm sido bastante utilizadas, entretanto existem poucos estudos sobre os os efeitos dessas técnicas no semiárido e nas comunidades planctônicas. Floc & Sinke Floc & Locksão técnicas de geoengenharia que tem como objetivo manipular o ciclo biogeoquímico do fósforo (P), removendo o P particulado (biomassa algal) por sedimentação (Floc & Sink), e o P dissolvido da água por adsorção e capeamento do sedimento (Floc & Lock). A técnica utiliza a combinação de coagulante e argilas (naturais ou modificadas) para sedimentação e/ou adsorção. Diante disso o objetivo geral dessa tese é analisar as respostas da comunidade planctônica frente à técnica de geoengenharia para controle da eutrofização e sua eficiência em águas de mananciais da região semiárida tropical. O primeiro capítulo teve por objetivo realizar uma análise cienciométrica da literatura para observar o efeito de técnicas químicas e físicas de controle da eutrofização em organismos planctônicos em ambientes eutróficos, avaliando a produção bibliométrica e determinando lacunas de conhecimento. Os resultados mostraram que as técnicas mais estudas foram: Floc & Sink, algicidas, Floc & Lock, aeração, dragagem e ultrassom, e que tem ocorrido mais interesse nelas ao longo dos anos. Os efeitos da técnica em outros grupos fitoplanctônicos, além das cianobactérias e no zooplâncton são pouco abordados, sendo uma das lacunas encontradas. Além disso, estudos que observem os efeitos ao longo do tempo, mostrando a sucessão da comunidade planctônica e em mesocosmos são minoria. No geral, todas as técnicas químicas removeram a biomassa ou o biovolume das cianobactérias. Ao contrário das técnicas físicas que tiveram resultados conflitantes, com resultados inconclusivos. Os poucos estudos após a aplicação da técnica mostram efeitos positivos na diversidade do fitoplâncton após o Floc & Sink e um aumento na riqueza após o Floc & Lock e a aeração. Todas as técnicas afetaram negativamente o zooplâncton, diminuindo a biomassa, sobrevivência ou abundância desses organismos. O capítulo dois objetivou analisar os efeitos na biomassa e composição fitoplanctônica, ao aplicarmos a técnica de mitigação Floc & Sink (F&S), em águas eutrofizadas de reservatórios da região semiárida tropical. Em escala experimental, utilizou-se um coagulante químico (Policloreto de Alumínio - PAC) e materiais naturais (Planossol e calcários bege e branco) como lastros para sedimentação e aplicamos uma abordagem funcional, Grupos Funcionais Baseados em Morfologia (MBFG), baseada em características morfológicas do fitoplâncton (Kruk et al., 2010), para avaliar quais mecanismos adaptativos são mais resistentes à sedimentação. A técnica foi capaz de sedimentar biomassa algal com adição coagulante mais lastro (PAC+Planosso; PAC+Calcário Bege e PAC+Calcário Branco). Os efeitos da técnica sobre a biomassa e composição do fitoplâncton variaram de acordo com o mecanismo de resistência à sedimentação. MBFG IV, sem características especializadas, sedimentado apenas com uso de coagulante. A presença de bainha mucilaginosa e aerótopos (Microcystis aeruginosa, MBFG VII), impediu sua sedimentação em todos os tratamentos. Nem o MBFG V (flagelados) nem o MBFG VI (diatomáceas pequenas) exibiram sedimentação. Além disso, as cianobactérias filamentosas (MBFG VIII) demonstraram maior resistência à sedimentação. O emprego de materiais de lastro naturais proporciona uma alternativa econômica para a remoção da biomassa de algas. O terceiro capítulo tem por objetivo testar a eficiência da técnica Floc & Lock no controle da fertilização interna e na remoção de biomassa algal de ambiente eutrofizado da região semiárida. Nós hipotetizamos que a técnica seria capaz de imobilizar o fósforo presente no sedimento, diminuindo a liberação de fósforo e assim, limitar o crescimento fitoplanctônico. O estudo foi conduzido em escala experimental em tubos de pvc contendo água e sedimento, incubados por 47 dias. Os tratamentos foram: adição de PAC, adição Phoslock® (PHOS), PAC + PHOS e PAC+PHOS+Calcário Bege (CB), além do controle, sem adição de nenhum tratamento. Nossos resultados mostraram que a técnica Floc & Lockconseguiu diminuir a liberação do fósforo no sedimento e limitar o crescimento fitoplanctônico, confirmando a hipótese do estudo. Apesar de todos os tratamentos terem sido eficientes no capeamento do sedimento e na remoção da bioamssaalgal, a combinação de PAC+PHOS foi o que alcançou menores taxas de liberação de fósforo. Entranto, os tratamentos PAC+ PHOS+CB e apenas PHOS também obtiveram bons resultados de remoção de biomassa algal e capeamento do sedimento, mostrando alternativas mais econômicas de aplicação.