Abstract Access to safe drinking water is a fundamental human right and a critical component of sustainable development. This study is conducted in the context of the Taquari-Antas Hydrographic Basin, Rio Grande do Sul, Brazil, and assesses the quality of drinking water in 101 rural properties, focusing on identifying problems of potability, especially regarding excessive fluoride concentration, which is a known problem for the water in this region. The study involves the collection of water samples from rural properties, a survey to understand water use and quality perception by users, and water quality analysis using established analytical methodologies. Results show that 58.4% of the investigated rural properties have potability issues, with excessive fluoride being the most prevalent concern, affecting 39.6% of properties. High fluoride levels have significant health implications, including dental and skeletal fluorosis, with global relevance. To address this issue, activated bone charcoal filtration systems were installed in ten properties, effectively reducing fluoride concentrations to within acceptable limits for human consumption. These defluoridation systems are characterized as sustainable, cost-effective, and scalable, offering a practical solution for regions facing similar challenges. development TaquariAntas Taquari Antas Basin Sul Brazil 10 concentration region users methodologies 584 58 4 58.4 issues concern 396 39 6 39.6 implications fluorosis relevance issue consumption costeffective, costeffective cost effective, effective cost-effective scalable challenges 1 5 58. 3 39.

Resumo O acesso à água potável segura é um direito humano fundamental e um componente crítico do desenvolvimento sustentável. Este estudo foi realizado no contexto da Bacia Hidrográfica Taquari-Antas, no Rio Grande do Sul, Brasil, e avalia a qualidade da água para consumo em 101 propriedades rurais, com foco na identificação de problemas em sua potabilidade, especialmente em relação à concentração excessiva de flúor, que é um problema conhecido na água desta região. O estudo envolve a coleta de amostras de água em propriedades rurais, uma pesquisa para compreender o uso da água e a percepção da qualidade pelos usuários, e análises da qualidade da água utilizando metodologias analíticas estabelecidas. Os resultados mostram que 58,4% das propriedades rurais investigadas apresentam problemas de potabilidade, sendo o excesso de flúor a preocupação mais prevalente, afetando 39,6% das propriedades. Altos níveis de flúor têm implicações significativas para a saúde, incluindo fluorose dentária e esquelética, com relevância global. Para enfrentar esse problema, sistemas de filtração com carvão ativado de osso foram instalados em dez propriedades, reduzindo eficazmente as concentrações de flúor para níveis aceitáveis para consumo humano. Esses sistemas de defluoretação são caracterizados como sustentáveis, economicamente viáveis e escaláveis, oferecendo uma solução prática para regiões que enfrentam desafios semelhantes. sustentável TaquariAntas, TaquariAntas Taquari Antas, Antas Taquari-Antas Sul Brasil 10 potabilidade região usuários estabelecidas 584 58 4 58,4 prevalente 396 39 6 39,6 saúde esquelética global sustentáveis escaláveis semelhantes 1 5 58, 3 39,

Resumo Objetivo Este estudo teve como objetivo a análise da literatura científica sobre o fitoplâncton na avaliação da qualidade da água de lagos, baseada em técnicas bibliométricas e de rede. Métodos Critérios PRISMA foram adotados para produzir resultados confiáveis. As bases de dados Scopus e Web of Science foram consultadas para recuperação dos documentos a serem estudados. O número de publicações, citações e acoplamento bibliográfico foram técnicas utilizadas para identificar periódicos, países, autores e artigos relevantes. A evolução conceitual foi analisada por meio de coocorrência de palavras-chave e mapeamento temático. Resultados Com base em 2429 documentos selecionados do período anual 1973-2023, os principais resultados indicaram 519 periódicos, 6450 autores, 54907 referências e 4844 autores de palavras-chave, entre outros. O índice de crescimento anual foi de 10.27%, refletindo a tendência ascendente da época. Erick Jeppesen foi apontado como o autor mais influente, a China liderou em publicações e colaborações com os Estados Unidos. Hydrobiologia foi o principal periódico. O tema de conteúdo dos artigos mais influentes foi relacionado à proliferação de cianobactérias. De acordo com os resultados da análise da estrutura conceitual, o fitoplâncton, a qualidade da água, a eutrofização e as cianobactérias foram os temas mais relevantes. Além disso, os tópicos em alta foram principalmente as alterações climáticas e a degradação. Conclusões Esta análise abrangente permitiu interpretar o desenvolvimento de pesquisas relacionadas ao tema do estudo. lagos rede confiáveis estudados periódicos países relevantes palavraschave palavras chave temático 242 19732023, 19732023 1973 2023, 2023 1973-2023 51 645 5490 484 palavraschave, chave, outros 1027 10 27 10.27% época influente Unidos periódico disso degradação 24 1973202 197 202 1973-202 5 64 549 48 102 1 2 10.27 197320 19 20 1973-20 6 54 4 10.2 19732 1973-2 10. 1973-

Abstract Aim This study aims to analyze the scientific literature on phytoplankton in assessing lake water quality, based on bibliometric and network techniques. Methods PRISMA criteria were adopted to produce reliable results. The Scopus and Web of Science databases were consulted to retrieve the documents to be studied. The number of publications, citations and bibliographic coupling were techniques used to identify relevant journals, countries, authors, and articles. The conceptual evolution was analyzed by keywords co-occurrence and thematic mapping. Results Based on 2429 documents selected from the 1973-2023 annual period, the main results indicated 519 journals, 6450 authors, 54907 references, and 4844 keyword authors, among others. The annual growth index was 10.27%, reflecting the upward trend at the time. Erick Jeppesen resulted as the top influential author, China leaded in publications and collaborations with The United States of America. Hydrobiologia was the top journal. Top influential articles content theme related to cyanobacterial blooms. According to the results of the analysis of the conceptual framework, phytoplankton, water quality, eutrophication, and cyanobacteria were the most relevant themes. Furthermore, the trending topics were mainly climate change and degradation. Conclusions This comprehensive analysis allowed us to interpret the development of research related to the subject of assessing lake water quality. quality studied journals countries authors cooccurrence co occurrence mapping 242 19732023 1973 2023 1973-202 period 51 645 5490 references 484 others 1027 10 27 10.27% time author America journal blooms framework eutrophication themes Furthermore degradation 24 1973202 197 202 1973-20 5 64 549 48 102 1 2 10.27 197320 19 20 1973-2 6 54 4 10.2 19732 1973- 10.

Resumo Esta análise aplica a revisão sistemática como metodologia para identificar, analisar e interpretar dados sobre o uso de índices de qualidade da água para consumo humano. Os artigos científicos foram pesquisados nas bases de dados “PubMed”, “Scielo”, “Science Direct” e “Web of Science”, usando as palavras-chave “água potável” e “índice de qualidade da água”, com um intervalo personalizado entre 2000 e 2020. Os resultados indicaram 82573 artigos publicados, sendo 16 deles selecionados após um processo de filtragem. Verificou-se a ocorrência de 11 índices de qualidade da água, incluindo 47 parâmetros de qualidade da água utilizados para avaliar a qualidade da água potável, destacando que os parâmetros pH, nitrato, turbidez, cloreto e sulfato foram os mais utilizados, citados em 10 dos 16 artigos selecionados (62,5%). Sugerimos que pesquisas futuras procurem propor indicadores regionalizados de qualidade da água para consumo, a fim de considerar aspectos locais no processo de avaliação e determinar prioridades de intervenção por órgãos de vigilância em saúde.

Abstract This analysis applied systematic review as a methodology for identifying, analyzing and interpreting data on the use of water quality indices for human consumption. Scientific articles were searched in the “PubMed”, “Scielo”, “ScienceDirect” and “Web of Science" databases, using the keywords “drinking water” and “water quality index”, with a custom interval between 2000 and 2020. The results indicated 82,573 published articles, with 16 of them being selected after a filtering process. The occurrence of 11 water quality indices was verified, including 47 water quality parameters used to assess the quality of drinking water, highlighting that the parameters pH, Nitrate, Turbidity, Chloride and Sulfate were the most used, cited in 10 of the 16 articles selected (62,5%). We suggest that future studies seek to propose regionalized water quality indicators for consumption, in order to consider local aspects in the evaluation process and to determine intervention priorities by health surveillance agencies.

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um índice de qualidade da água para abastecimento público na Região do Vale do Rio Pardo, RS, Brasil, IQA-VRP, utilizando o banco de dados da 13ª Coordenadoria Regional de Saúde, totalizando 1175 amostras. Um processo de filtragem resultou em 285 amostras com as variáveis Cloro residual livre, turbidez, cor aparente, pH, fluoretos, coliformes totais e Escherichia coli. Para fins de potabilidade, foi utilizado o Índice de Qualidade da Água desenvolvido pela Companhia de Saneamento de Goiás, Brasil. Realizamos uma calibração multivariada dos pesos de importância dos parâmetros incluídos no índice original, resultando no IQA-VRP. Comparando as medianas dos dois índices, verificou-se que houve diferenças significativas (p<0,05), qualificando o IQA-VRP como mais restritivo. Os resultados indicaram que 89,8% das amostras foram classificadas como produtos não conformes pelo IQA-VRP, enquanto 10,2% foram classificadas como produtos conformes, e das 285 amostras analisadas, 72 amostras de cloro, 12 de coliformes totais, 5 de E. coli, 2 de cor, 200 de flúor e 26 de pH, estavam abaixo ou acima dos valores mínimos ou máximos exigidos pela legislação brasileira. O pH e o flúor correspondem às variáveis críticas da região de estudo, pois foram os parâmetros que apresentaram os maiores aumentos nos pesos relativos comparando o índice original com o calibrado. Esses resultados confirmam o uso do IQA-VRP como ferramenta eficiente para avaliar a qualidade da água potável em sistemas lóticos subtropicais e temperados brasileiros.

Abstract This research developed a Water Quality Index (WQI) for public supply in the Vale do Rio Pardo Region, RS, Brazil (WQI-VRP), from the database of the 13th Regional Health Coordination, totaling 1175 samples. A filtration process resulted in 285 samples with the variables free residual chlorine, turbidity, apparent color, pH, fluoride, total coliforms and Escherichia coli. For water consumption purposes, the Water Quality Index developed by the Sanitation Company of Goiás, Brazil, was used. A multivariate calibration of the weights of importance of the parameters included in the original index was performed, resulting in the WQI-VRP. Comparing the medians of the two indexes, it was found that there were significant differences (p<0.05), qualifying the WQI-VRP as more restrictive. The results indicated that 89.8% of the samples were classified as non-compliant samples by WQI-VRP, while 10.2% were classified as compliant samples. Of the 285 samples analyzed, 72 samples of chlorine, 12 of total coliform, 5 of E. coli, 2 of color, 200 of fluoride and 26 of pH, were below or above the minimum or maximum values required by Brazilian legislation. The pH and fluoride correspond to the critical variables of the study region, as they were the parameters that showed the greatest increases in relative weights when comparing the original index with the calibrated one. These results confirm the use of the WQI-VRP as an efficient tool to assess the quality of drinking water in Brazilian subtropical and temperate lotic systems.

Resumo A presente pesquisa objetivou avaliar a efetividade da implantação de áreas de preservação de recursos hídricos na Bacia Hidrográfica do Arroio Andreas, município de Vera Cruz, RS, estabelecida através do Pagamento por Serviços Ambientais (PSA), utilizando um programa de monitoramento ambiental para avaliar variáveis físicas, químicas e microbiológicas. O PES está vinculado ao projeto "Guardião da Água", que visa garantir a preservação dos recursos hídricos, pagando aos agricultores a prestação de serviços ambientais para proteger as nascentes e áreas ribeirinhas que se encontram dentro de suas propriedades. Vinte estações de amostragem foram selecionadas para coleta mensal de amostras de água no período de julho de 2012 a junho de 2014 (460 amostras) para avaliar as seguintes variáveis: temperatura da água, pH, turbidez, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, nitrogênio amoniacal, fosfato total sólidos dissolvidos e coliformes termotolerantes. A avaliação foi feita com base no decreto 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e na aplicação do Índice de Qualidade da Água (IQA). Os resultados indicaram uma melhora significativa na qualidade da água quando comparações foram feitas entre os períodos antes e depois da instalação das áreas de preservação. Os pontos de amostragem classificados como “bons” (CONAMA e WQI), que indicam água de boa qualidade e adequada para usos múltiplos, aumentaram de 52,0% para 72,0%. Nesse sentido, promover a preservação de cabeceiras e zonas ribeirinhas passa a ser de fundamental importância e destaca o papel do PSA como ferramenta operacional para a preservação dos recursos hídricos.

Abstract This research evaluated the effectiveness of the implementation of water resource preservation areas in the Hydrographical Basin of Andreas Stream, county of Vera Cruz, RS, Brazil, established through Payment for Environmental Services (PES), using an environmental monitoring program to assess physical, chemical and microbiological variables. The PES is linked to the "Water Guardian" project, which aims to ensure the preservation of water resources by paying farmers for providing the environmental services to protect the springs and riparian areas that lie within their properties. Twenty sampling stations were selected for collecting water samples monthly during the period July 2012 to June 2014 (460 samples) to evaluate the following variables: water temperature, pH, turbidity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, nitrate, ammonia nitrogen, phosphate, total dissolved solids and thermotolerant coliforms. The evaluation was made based on decree 357/2005 of the National Environmental Council (CONAMA) and by applying the Water Quality Index (WQI). The results indicated a significant improvement in the water quality when comparisons were made between the periods before and after the installation of the preservation areas. The sampling points classified as “good” (CONAMA and WQI), which indicates water of good quality that is appropriate for multiple uses, increased from 52.0% to 72.0%. In this sense, promoting the preservation of headwaters and riparian zones becomes of fundamental importance and highlights the role of PES as an operational tool for water resource preservation.

OBJETIVO: O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade da água e do sedimento de córregos urbanos (Lajeado, Preto, Pedras e Lewis-Pedroso) localizados no município de Santa Cruz do Sul, RS, Brasil, utilizando o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia como organismo-teste. MÉTODOS: Excursões científicas trimestrais foram realizadas nesses arroios, em agosto e novembro de 2011; fevereiro e maio de 2012, para coletar amostras de água e sedimento nos trechos superiores (P2, P4, P6 e P8) e nos trechos inferiores (P1, P3, P5 e P7), totalizando 8 pontos. Para avaliar a toxicidade (aguda e crônica), utilizou-se o microcrustáceo C. dubia. RESULTADOS E CONCLUSÃO: Os resultados indicaram alta toxicidade nos pontos P2, P6 e P8 (trechos inferiores), uma vez que causaram 100% de mortalidade dos organismos nas amostras de água (P6 e P8) e amostras de sedimento (P2 e P8), denotando efeito agudo. Ainda, todos os trechos superiores mostraram efeito crônico em amostras de sedimento, em pelo menos uma época de amostragem, com os maiores níveis de toxicidade significativa entre todas as amostras (55.2%), o que indica a presença de contaminação mesmos em trechos superiores. Estes resultados indicaram uma forte degradação da qualidade da água e do sedimento dos arroios urbanos proveniente das descargas de águas residuais e industriais da área urbana, que podem causar danos à biota, bem como a saúde pública, devido aos múltiplos usos de água que a população local faz, destacando muitos deles como inadequados para a qualidade da água detectada, como a recreação de contato primário (balneabilididade).

AIM: This study aimed to assess the quality of water and sediment of urban streams (Lajeado, Preto, Pedras and Lewis-Pedroso) located in Santa Cruz do Sul County, RS, Brazil, using the microcrustacean Ceriodaphnia dubia as test-organism. METHODS: Quarterly scientific excursions to the streams were held on August and November 2011, February and May of 2012 in order to collect water and sediment samples, in the upper reaches (P1, P3, P5, P7) and lower reaches (P2, P4, P6, P8), totalizing 8 points. To evaluate the toxicity (acute and chronic), the microcrustacean C. dubia was used. RESULTS AND CONCLUSION: The results indicated high toxicity levels detected in samples P2, P6 and P8 (lower reaches), as they caused the mortality of 100% of organisms in the water samples (P6 and P8) and sediment samples (P2 and P8), denoting acute effect. Yet, all upstream sites showed chronic effects in sediment samples, at least for one collection period, with the highest significant toxicity level among all samples (55.2%), which indicates the presence of contamination even in upper areas. These results indicated a strong degradation of the water and sediment quality of urban streams coming from the wastewater and industrial discharges of the urban area, which can cause damage to the biota as well as the public health, due to the multiples uses of water that the local population does, highlighting many of them as inappropriate to the water quality detected, such as the primary contact recreation (balneability).

Estudos de monitoramento ambiental na Bacia Hidrográfica do Rio Pardo, RS, Brasil, na série temporal 2007 a 2009, mostraram que não há concordância entre a avaliação da qualidade da água obtida através do Índice da Qualidade da Água (IQA - NSF), que oscilou entre boa e regular, e da Resolução 357/2005 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), que foi ruim (classe 4), destacando como variáveis críticas para esta classificação os coliformes termotolerantes e a concentração de fosfato, indicando processos de eutrofização da água, relacionados ao aporte de nutrientes e carga orgânica oriundos de esgotos domésticos e de fertilizantes utilizados na agricultura. OBJETIVO: A presente pesquisa objetivou calibrar o IQA - NSF para a Bacia Hidrográfica do Rio Pardo, baseando-se na Resolução 357/2005 do CONAMA. METODOLOGIA: Usando o banco de dados (2007 a 2009) do Laboratório de Limnologia da Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC), RS, correspondente aos estudos de monitoramento ambiental realizados na Bacia Hidrográfica do Rio Pardo, novos pesos da importância relativa das variáveis usadas para calcular o IQA foram atribuídos, por meio de análise de componentes principais. RESULTADOS: Houve uma significativa concordância entre os resultados da avaliação da qualidade da água utilizando a Resolução 357/2005 do CONAMA e o novo IQA calibrado. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos certificam o uso do IQA calibrado em programas de monitoramento ambiental em sistemas lóticos da Bacia Hidrográfica do Guaíba, RS.

Environmental monitoring studies in the Hydrographical Basin of Pardo River, RS, Brazil, in the time series from 2007 to 2009, showed no agreement between the water quality evaluation obtained through the Water Quality Index (WQI - NSF), which ranged from "regular" to "good", and the Environment National Council (CONAMA) Resolution 357/2005, which was bad ("class 4"), highlighting as critical variables for this classification the thermotolerant coliforms and the phosphate concentration, indicating process of water eutrophication, related to the large amount of nutrients and organic load from domestic sewage and excess fertilizers used in agriculture. AIM: This research aimed to calibrate the WQI - NSF for the Pardo River Basin, based on the CONAMA Resolution 357/2005. METHODS: Using the database (2007 a 2009) from the Laboratory of Limnology of the University of Santa Cruz do Sul (UNISC), RS, corresponding to the environmental monitoring studies realized in the Hydrographical Basin of Pardo River new weights of the relative importance of the variables used to calculate the WQI were attributed, by means of principal component analysis. RESULTS: There was a significant agreement between the results of the assessment of water quality using the CONAMA Resolution 357/2005 and the new WQI calibrated. CONCLUSION: The results certify the use of the calibrated WQI in environmental monitoring programs in lotic systems belonging to Guaíba Hydrographical Basin, RS.

Um dispositivo para a amostragem direta de sólidos por espectrometria de absorção atômica com chama (DSA-FAAS) é proposto para a determinação de chumbo em água, após o procedimento de extração em fase sólida. Uma solução tampão, NH4Cl-NH3, pH 8,1, e a fase sólida (vermelho de alizarina adsorvido em naftaleno) foram adicionados a amostra de água para adsorção de chumbo. Posteriormente, as amostras (até 200 mL) foram filtradas e a matriz de naftaleno foi seca, moída, até as partículas atingirem tamanho inferior a 80 µm e então mantida em dessecador até a determinação de Pb por DSA-FAAS. Amostras sólidas (de 0,1 a 2 mg) foram pesadas em recipientes de polietileno, os quais foram conectados ao dispositivo para introdução direta de sólidos na chama do tipo ar + acetileno. As amostras sólidas foram transportadas na forma de um aerossol seco até uma cela de quartzo em forma de "T" que foi acoplada ao queimador e posicionada entre este e o feixe óptico do espectrômetro de absorção atômica. Na chama, o vapor atômico gerado produziu um sinal transiente que era totalmente integrado em 2 s. O efeito das condições operacionais sobre o sinal analítico foi avaliado. Sinais de fundo foram sempre baixos (lambda = 217,0 nm) e não foram observados efeitos de memória. A massa característica foi de 1,1 ng de Pb. a calibração foi feita empregando-se diferentes massas de naftaleno impregnado com vermelho de alizarina, tratadas com soluções de referência de Pb. Os resultados foram considerados satisfatórios para concentrações de 30 e 50 µg L-1, tanto com respeito à exatidão (recuperações de 94 a 103%) como à precisão (desvio padrão relativo inferior a 5%, n=6). A estabilidade de Pb na fase sólida (naftaleno + vermelho de alizarina) foi avaliada até 45 dias e os resultados mostraram que o material sólido, após adsorção de Pb e secagem) pode ser armazenado durante este período. O dispositivo proposto, usado para a introdução de amostras sólidas no atomizador, pode ser acoplado facilmente a equipamentos convencionais para espectrometria de absorção atômica.

A device for direct solid analysis by flame atomic absorption spectrometry (DSA-FAAS) with prior solid phase extraction procedure is proposed for the determination of lead in water samples. A buffer solution (NH4Cl-NH3, pH 8.1) and alizarin red - naphthalene solid phase were added for Pb sorption. After, samples (up to 200 mL) were filtered and the naphthalene matrix was dried, ground to particle size < 80 µm and then maintained into a desiccator up to the Pb determination by DSA-FAAS. Test samples (from 0.1 to 2 mg) were weighed into small polyethylene vials. Vials were connected to a homemade device for solid introduction directly into a conventional air + acetylene flame. Test samples were carried as a dry aerosol to a T-quartz cell specially designed for DSA-FAAS. The T-quartz cell was positioned above the burner and below the optical path of the instrument. In the flame, the generated atomic vapor produced a transient signal that was totally integrated in 2 s. The effect of operating conditions on the analytical signal was evaluated. Background signals were always low (wavelength=217.0 nm) and no memory effects were observed. A characteristic mass of 1.1 ng for Pb was found. Calibration was performed using different masses of solid alizarin red-naphthalene spiked with Pb reference solution. Results were considered satisfactory, for concentration ranging from 30 and 50 µg L-1, regarding to both accuracy (recoveries from 94 to 103%) and precision (relative standard deviation less than 5%, n=6). The stability of lead in the solid phase (naphthalene + alizarin red) was evaluated up to 45 days and the results showed that the solid material could be stored during this period. The proposed device used for solid introduction into the flame atomizer may be easily fitted to conventional atomic absorption spectrometers.