RESUMO O estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação de um método analítico para detecção e quantificação de ácidos haloacéticos por meio da extração líquido-líquido e da análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. Para a validação, consideraram-se parâmetros como linearidade, precisão, limites de detecção e quantificação e seletividade. Adicionalmente, aplicou-se o método para avaliar a formação de ácidos haloacéticos em ensaios de cloração de células de Cylindrospermopsis raciborskii com o oxidante hipoclorito de cálcio, simulando situações em estações de tratamento de água. O método apresentou baixo tempo de análise, excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em substituição à cromatografia a gás por captura de elétrons. Observou-se a formação de ácidos haloacéticos durante os ensaios com doses de 2,5 e 5,0 mg.L-1 do oxidante, com destaque para os ácidos dicloroacético e tricloroacético.

ABSTRACT The objective of the study was to develop and validate an analytical method for the detection and quantification of haloacetic acids through liquid-liquid extraction and gas chromatography-mass spectrometry analysis. For validation, parameters such as linearity, precision, detection and quantification limits, and selectivity were considered. Additionally, the method was applied to evaluate the formation of haloacetic acids in in Cylindrospermopsis raciborskii cell chlorination assays with the calcium hypochlorite oxidant, simulating full scale situations in water treatment plants. The method presented low analysis time, excellent selectivity, precision, repeatability, and sensitivity, with possibility of application for routine analysis in substitution gas chromatography by electron capture. The formation of haloacetic acids was observed during the tests with 2.5 and 5.0 mg.L-1 doses of the oxidant, with emphasis on dichloroacetic and trichloroacetic acids.

RESUMO Estudos demonstram que a utilização do cloro em estações de tratamento de água (ETA) pode contribuir para a formação de subprodutos orgânicos halogenados indesejados, tais como os trialometanos (TAM), quando há presença de matéria orgânica algogênica, composta de algas e cianobactérias. A Microcystis aeruginosa é uma espécie de cianobactéria com frequentes registros em eventos de florações no país e é relacionada com a formação de TAM durante a cloração da água. Desse modo, este estudo teve como objetivo o desenvolvimento e a validação do método analítico por extração líquido-líquido para detecção e quantificação de TAM por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (ELL-CG-EM), bem como a aplicação deste para avaliar a formação de TAM em ensaios de cloração de células de Microcystis aeruginosa, simulando situações em ETA. O método obteve baixo tempo de análise (< 12 minutos), excelente seletividade, precisão, repetitividade e sensibilidade, com possibilidade de aplicação para análises de rotina em detrimento de outras técnicas consideradas mais automatizadas. Foram observadas alta demanda de cloro durante os ensaios e elevada concentração dos subprodutos quando submetida à dose de cloro gasoso (Cl2) de 2,5 e 5 mg.L-1, com destaque para o triclorometano, sendo outras espécies de monitoramento obrigatório não detectadas ou não formadas, o que pode ser justificado pela ausência de bromo.

ABSTRACT Studies have shown that the use of chlorine in water treatment plants (WTPs) can contribute to formation of undesirable halogenated organic by-products, such as trihalomethanes (THMs), when algae and cyanobacteria are present. Microcystis aeruginosa is a cyanobacteria specie with frequent recordings of flowering events in the country and is related to the formation of THMs during water chlorination. Thus, the objective of this study was to develop and validate Liquid-Liquid Extraction the analytical method for detection and quantification of THMs by gas chromatography coupled to mass spectrometry (LLE-GC-MS), as well as the application of the method to evaluate the formation of TAMs from Microcystis aeruginosa cells chlorination tests, simulating situations in WTPs. The method obtained low time of analysis (< 12 minutes), excellent selectivity, precision, repeatability and sensitivity, with possibility of application for routine analysis to the detriment of other techniques considered more automated. High chlorine demand was observed during the tests and high concentration of by-products when submitted to the chlorine gas (Cl2) dose of 2.5 and 5 mg.L-1, with emphasis on trichloromethane. Other species of mandatory monitoring were not detected or not formed, justified by the absence of bromine.

RESUMO Este trabalho descreve e ilustra 50 táxons do filo Euglenophyta amostrados em quatro lagoas da sub-região da Nhecolândia, no Pantanal Sul-Matogrossense. Do total de táxons identificados, 33 foram em nível infra-específico, com 15 variedades típicas e 18 variedades não-típicas. Dentre as espécies identificadas, uma nova espécie, Trachelomonas globularis (Awer.) Lemm. var. gigas Drezepolski, foi registrada pela primeira vez no Brasil e duas espécies citadas pela segunda vez: Lepocinclis americana Conforti e Trachelomonas pyramidata Couté et Thérézien. O gênero com maior número de espécies foi Trachelomonas, seguido de Lepocinclis e Phacus. Os táxons com maior distribuição ecológica foram Euglena caudata Hübner var. caudata, Lepocinclis acus (O.F. Müller) Marin & Melkonian, L. spyrogiroides Marin & Melkonian, T. armata (Ehr.) Stein. var. steinii Lemm.,T. megalacantha Cunha var. crenulatocollis Bourr. & Manguin, T. superba Sw. var. superba e T. volvocinopsis Sw. var. volvocinopsis.

ABSTRACT This study describes and illustrates 50 taxa of the phylum Euglenophyta sampled in four lakes from the Nhecolândia subregion of the Brazilian Pantanal. Of the total taxa identified, 33 were at infra-specific level, with 15 typical varieties and 18 non-typical varieties. Among identified species, Trachelomonas globularis (Awer.) Lemm. var. gigas Drezepolski was recorded for the first time in Brazil, and Lepocinclis americana Conf. and Trachelomonas pyramidata Couté et Thérézien were mentioned for the second time in Brazil. The most abundant genus was Trachelomonas, followed by Lepocinclis and Phacus. The most widespread taxa were Euglena caudata Hübner var. caudata, Lepocinclis acus (Müller) Marin & Melkonian, L. spyrogiroides Marin & Melkonian, T. armata (Ehr.) Stein. var. steinii Lemm., T. megalacantha Cunha var. crenulatocollis Bourr. & Manguin, T. superba Sw. var. superba and T. volvocinopsis Sw. var. volvocinopsis.

ABSTRACT Conservational studies of the threatened Atlantic Forest biome are frequently restricted to terrestrial ecosystems. We know little about the water bodies, specially considering that this biome covers the third largest system of lakes in Brazil. Some of these lakes are located inside the protected "Rio Doce State Park", but many others are found outside this reserve. These external lakes are seldom studied, but understanding their response to human activities is essential for the conservation and the protection of the lakes inside the Park. We evaluated the effects of degradation in a lake outside the Park, which shows a constant bloom of the toxic invasive cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. Phytoplankton, climate and physico-chemical variables were assessed from 2011 to 2013 to evaluate which were the major determinants of the lake dynamics. Despite the seasonal changes, the lake was always eutrophic, and cyanobacteria, transparency and nutrients were the major indicators of water characteristics. The lake seems to be nitrogen-limited and cyanobacteria were negatively correlated with nitrogen levels, since the constantly dominant C. raciborskii is a superior competitor for N. We suggest that the monitoring of nitrogen levels is fundamental to establish management strategies to avoid harmful algae blooms in this Atlantic Forest lake.

RESUMO No processo de urbanização, o aumento na proporção de superfícies impermeabilizadas e as mudanças no uso do solo são responsáveis por maiores volumes e velocidades do escoamento superficial, refletindo em uma maior capacidade de arraste e em um maior aporte de nutrientes nos corpos d'água receptores. O objetivo deste trabalho foi implementar uma ferramenta matemática capaz de reproduzir o impacto de mudanças na bacia hidrográfica sobre a dinâmica do fitoplâncton em um lago urbano. Neste artigo são apresentados o desenvolvimento e os resultados de um modelo integrado constituído de um modelo hidrológico, para simular vazões escoadas em uma bacia hidrográfica, e de um modelo hidrodinâmico e ecológico, para simular a biomassa fitoplanctônica em um corpo d'água urbano. A Lagoa da Pampulha (Belo Horizonte, Minas Gerais), escolhida como estudo de caso, foi intensamente monitorada, assim como sua bacia de drenagem, entre outubro de 2011 e junho de 2013. Os dados obtidos foram utilizados para calibrar e validar ambos os modelos. Os resultados obtidos com o modelo hidrológico mostraram-se coerentes com as medidas realizadas em campo (o coeficiente de Nash variou entre 0,70 e 0,88). O modelo da lagoa representou corretamente a evolução da comunidade fitoplanctônica (erro médio absoluto normalizado: 0,25-0,42 e o coeficiente de Pearson: 0,82-0,89; p<0,0001). O monitoramento e a modelagem da lagoa mostraram que a proliferação de cianobactérias é bastante perturbada pelas desestratificações térmicas que ocorrem na lagoa em virtude de eventos meteorológicos. A ferramenta de simulação desenvolvida possui potencial para avaliar diferentes cenários de mudança das condições climáticas e das características da bacia, podendo auxiliar na gestão dos corpos d'água situados em meio urbano.

ABSTRACT In urban areas the increasing imperviousness is responsible for rising runoff volume and speed, leading to a greater capacity to load nutrients and pollutants into reservoirs. In order to study the impacts of catchment changes on the phytoplankton dynamics in urban lakes, a modelling approach in which a hydrological model is connected to an ecological lake model is proposed for Lake Pampulha (Brazil). In this paper we present the methodology used to link both models. Lake Pampulha and its catchment area were intensively monitored between October 2011 and June 2013 in order to provide data for the calibration and validation of both models. The results of the hydrologic model showed good agreement with the in situ measurements, and the Nash coefficient ranged from 0.70 to 0.88. The lake ecological model have successfully represented the cyanobacteria dynamics (normalized mean average error: 0.25-0.42, Pearson coefficient: 0.82-0.89, p<0.0001). Monitoring and modelling showed that cyanobacteria blooms are quite disturbed by water column mixing caused by rain events. The mathematical tool developed here can be used to assess different scenarios of climate changes or catchment area changes and can be very helpful for the management of urban water resources.

O objetivo do trabalho é avaliar a eficiência da adsorção com carvão ativado em pó (CAP) e da cloração de cálcio na remoção de saxitoxinas. As saxitoxinas dispersas em água destilada foram produzidas por meio da extração de células viáveis de cianobactérias da espécie Cylindrospermopsis raciborskii. Os ensaios foram realizados em equipamento de jar test adaptado e empregando-se três tipos de CAP e hipoclorito de cálcio. Os tempos de detenção aplicados foram de duas horas para adsorção e 30 e 60 minutos para oxidação. Os resultados evidenciaram que a eficiência de remoção, para a adsorção, está intrinsecamente relacionada ao tipo de carvão e à dosagem empregada, obtendo maior eficiência para o CAP de madeira. Para oxidação, os dois tempos de contato e as dosagens avaliadas apresentaram eficiência praticamente constante, da ordem de 80%, atendendo ao estabelecido pela Portaria 518.

This paper focuses on the evaluation of the saxitoxins removal by means of adsorption and oxidation. These toxins were produced through extraction of viable cells from cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. The tests were carried out in the batch scale with three different powdered activated carbons and calcium hypochlorite. The detention times were two hours for adsorption, and 30 and 60 minutes for oxidation tests. The results pointed out that the type and dosage of carbon are strongly related, and the wood carbon presented higher efficiency. The oxidation efficiency was approximately 80% for both evaluated detention times and distinct dosages, keeping practically constant for all tests according to the limit established by the Brazilian Drinking-water Legislation 518.

Durante os eventos fotossintéticos, a energia absorvida que não é usada em reações fotoquímicas pode ser dissipada como fluorescência. Sua medida fornece importantes informações acerca das condições fisiológicas dos organismos, sendo amplamente utilizada na fisiologia vegetal e podendo ser valiosa nos estudos do fitoplâncton. Este estudo descreve um método no qual um equipamento elaborado para a realização de medidas de fluorescência em plantas é utilizado para medir a capacidade fotossintética de microalgas. Culturas unialgais de três clorófitas planctônicas foram expostas a três concentrações de 3(3,4-diclorofenil)-1,1-dimetiluréia (DCMU), um inibidor do fotossistema II. Foram quantificados alguns parâmetros fotossintéticos, como os rendimentos quânticos efetivo e potencial do fotossistema II e a taxa de transporte de elétrons entre os fotossistemas. Para tal, as células algais foram concentradas em filtros de fibra de vidro. Esta técnica permitiu a quantificação da fluorescência proveniente do aparato fotossintético destas microalgas, possibilitando a detecção de diferentes níveis de inibição, segundo a espécie. Características fisiológicas ou morfológicas das espécies poderiam justificar os resultados observados: diferenças na razão superfície/volume das células e na forma das colônias, por exemplo, foram associadas aos níveis distintos de resistência ao DCMU. Para a avaliação da inibição da fotossíntese fitoplanctônica, nós sugerimos o rendimento quântico efetivo e a taxa de transporte de elétrons como os parâmetros mais adequados, uma vez que foram os mais sensíveis à toxicidade do DCMU.

During photosynthesis, absorbed energy that is not used in photochemical reactions dissipates as fluorescence. Fluorescence provides important information on the physiological conditions of the studied organisms and its measurement is widely used by plant physiologists and can be valuable in phytoplankton studies. We describe a method adapting a plant fluorometric equipment to measure the photosynthetic capacity of microalgae. Unialgal cultures of three planktonic chlorophytes were exposed to 3(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU), an inhibitor of photosystem II, at concentrations of 0.1, 1.0 and 10.0 µmol.L-1. Estimates were made of photosynthetic parameters, including operational and potential photosystem II quantum yield and electron transport rate between photosystems, using algal cells concentrated on glass-fiber filters. The technique allowed reliable measurements of fluorescence, and detection of distinct levels of inhibition. Physiological or morphological characteristics of the selected species might provide an explanation for the observed results: differences on the surface/volume ratio of the cells and colony morphology, for example, were associated with contrasting resistance to the toxicant. To characterize inhibition on phytoplanktonic photosynthesis, we suggest operational quantum yield and electron transport rate as best parameters, once they were more sensitive to the DCMU toxicity.

As cianobactérias são um grupo muito importante em sistemas aquáticos, particularmente nos sistemas eutrofizados. Por isso, estudos sobre o sucesso desse grupo são essenciais. Muitas hipóteses têm tentado explicar a dominância de Cyanobacteria e várias enfatizam a importância de fontes nitrogenadas para o sucesso delas. Neste estudo, foi avaliado o efeito dos íons amônio e nitrato sobre o crescimento e a concentração protéica de Microcystis viridis (Cyanobacteria). Esta espécie é bem conhecida por apresentar florações em águas eutróficas. O estudo foi conduzido em culturas do tipo "batch", usando o meio WC com diferentes fontes nitrogenadas: amônio, nitrato, amônio + nitrato (50% amônio + 50% nitrato), e amônio em diferentes concentrações (para testar o possível efeito tóxico de NH4+). Amostras para contagem celular foram retiradas diariamente. As concentrações de proteína, amônio e nitrato foram medidas ao final dos experimentos. Os resultados mostraram que Microcystis viridis cresceu mais rápido com amônio (µ = 0,393 dia-1) comparado com nitrato (µ = 0,263 dia-1) e amônio + nitrato (µ = 0,325 dia-1). Isso é explicado pelo metabolismo do amônio, que apresenta taxas de absorção e de assimilação maiores que as encontradas para nitrato. A concentração celular máxima, entretanto, foi maior no tratamento amônio + nitrato, seguido pelo tratamento nitrato. A maior concentração de proteínas foi observada no tratamento nitrato. No teste de toxicidade, nenhuma diferença entre o controle e NH4+ a 50% foi encontrada. Logo, as concentrações de amônio utilizadas nos experimentos não foram tóxicas. Nossos resultados sugerem que Cyanobacteria é capaz de crescer com ambas fontes nitrogenadas, mesmo considerando que o amônio permite um crescimento mais rápido e o desenvolvimento de florações.

Cyanobacteria are a very important group in aquatic systems, particularly in eutrophic waters. Therefore studies about their success in the environment are essential. Many hypotheses have tried to explain the dominance of Cyanobacteria, and several emphasized the importance of various nitrogen sources for the success of the group. In this study, we measured the effect of ammonium and nitrate on the growth and protein concentration of Microcystis viridis (Cyanobacteria). This species is well-known because bloom formation in eutrophic waters. The study was carried out, in experimental batch cultures, using the WC medium with different nitrogen sources: ammonium, nitrate, ammonium + nitrate (50% ammonium + 50% nitrate) and ammonium at different concentrations (to test for possible NH4+ toxicity). Protein, ammonium and nitrate concentrations were measured at end of each experiment, whereas samples for cell counts were taken daily. Results showed that Microcystis viridis grew faster with ammonium (µ = 0.393 day-1) than with nitrate (µ = 0.263 day-1) and ammonium + nitrate (µ = 0.325 day-1). This pattern is explained by the metabolism of ammonium that presents higher uptake and assimilation rates than nitrate. Maximum cell concentration, however, was higher in the ammonium + nitrate treatment, followed by nitrate treatment. Higher protein concentration were observed in the treatment with nitrate. In the ammonium toxicity test, no difference between the control and NH4+ at 50% was found. Thus, the ammonium concentrations used in these experiments were not toxic. Our results suggest that Cyanobacteria is able to grow on both nitrogen sources even if ammonium may allow faster growth and bloom development.

Neste trabalho foram descritos 28 táxons de algas planctônicas pertencentes às divisões Euglenophyta, Chrysophyta, Pyrrophyta e Cyanobacteria, encontradas no reservatório da Pampulha, estado de Minas Gerais. Foram analisadas amostras no período de maio/1992 a fevereiro/1997. Em número de espécies, Euglenophyta foi a que apresentou maior número (13 espécies em uma família), seguidas de Cyanobacteria (oito espécies), Pyrrophyta (cinco espécies) e Chrysophyta (duas espécies). Vinte e três táxons são primeiras citações para o estado de Minas Gerais.

This paper contains descriptions of 28 taxa of planktonic algae distributed in four divisions (Euglenophyta, Chrysophyta, Pyrrophyta and Cyanobacteria) found in the Pampulha reservoir in Minas Gerais state. Samples from May/1992 to February/1997 were analyzed. The best represented division was Euglenophyta (13 species in one family), followed by Cyanobacteria (eight species), Pyrrophyta (five species) and Chrysophyta (two species). Twenty three taxa are reported for the first time to the State of Minas Gerais.

RESUMO - (Levantamento taxonômico das Chlorophyta (Volvocales, Chlorococcales, Zygnematales) do Reservatório da Pampulha, MG). Foi realizado um levantamento taxonômico das Chlorophyta planctônicas (Volvocales, Chlorococcales, Zygnematales) no Reservatório da Pampulha (Minas Gerais, Brasil). As amostras foram coletadas mensalmente, de maio de 1992 a agosto de 1994. Foram encontradas 36 espécies pertencentes às ordens Chlorococcales, Volvocales e Zygnematales. A ordem Chlorococcales foi a que apresentou maior número de espécies (27 espécies distribuídas em nove famílias), seguida de Zygnematales (oito espécies em uma família) e de Volvocales (uma espécie). A maioria destas espécies (70%) é citada pela primeira vez para o estado de Minas Gerais.

ABSTRACT - (Taxonomic survey of Chlorophyta (Volvocales, Chlorococcales, Zygnematales) from Pampulha Reservoir, MG). A taxonomic survey of planktonic Chlorophyta (Volvocales, Chlorococcales, Zygnematales) was performed in the Pampulha Reservoir (Minas Gerais, Brazil). Samples were collected monthly, from May 1992 to August 1994. Thirty-six species were identified belong to the orders Chlorococcales, Volvocales and Zygnematales. Chlorococcales was represented by the largest number of species (27 species in nine families), followed by Zygnematales (eight species in one family) and by Volvocales, with a single species. Most of the described species (70%) are a first citation for Minas Gerais state.