Dinâmica de protozoários patogênicos e cianobactérias em um reservatório de abastecimento público de água no sudeste do Brasil / Dinamic of pathogenic protozoa and cyanobacteria in a reservoir used for water supply in southeastern Brazil

RESUMO O presente estudo foi baseado no monitoramento de um reservatório tropical (Vargem das Flores) utilizado para o abastecimento público de água de sete cidades da região metropolitana de Belo Horizonte, Minas Gerais. O reservatório foi monitorado durante quatro anos: período inicial (de 2004 a 2007) para células de cianobactérias e parâmetros físico-químicos e, subsequentemente (2007 e 2008), para oocistos de Cryptosporidium spp. e cistos de Giardia spp. em quatro estações de amostragem. Também foram avaliadas as concentrações de Escherichia coli de 2007 a 2008, o que permitiu a caracterização de cada ponto de amostragem de acordo com a legislação do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 274/2000. Os resultados indicaram concentrações de (oo)cistos de Cryptosporidium spp. e Giardia spp. variando de 0 a 0,8 (oo)cistos.L-1, e as mais elevadas concentrações de células de cianobactérias, de 0,0 a 4,5 x 105 cels.mL-1, apontando assim para potencial risco à saúde humana caso a água do reservatório seja consumida sem tramento. As cianobactérias não foram encontradas durante a estação seca. O grupo retornou rapidamente após a desestratificação. A estação chuvosa foi caracterizada pela elevada ocorrência de cianobactérias com a predominância da espécie picoplanctônica (Aphanocapsa sp.), sobre Microcystis spp. previamente detectada, e apresentou as maiores variações de oxigênio dissolvido, turbidez, fósforo total, ortofosfato, amônia, nitrito e nitrato. A mudança observada no grupo das cianobactérias (Aphanocapsa spp. sobre Microcystis spp.) pode ser um indicativo das alterações das características da água. De acordo com as concentrações de E. coli , as estações foram classificadas como próprias para recreação de contato primário, de acordo com a Resolução CONAMA nº 274/2000.

ABSTRACT The current study monitored the water quality of a tropical reservoir (Vargem das Flores) used to supply potable water to seven cities in the metropolitan area of Belo Horizonte, Minas Gerais, southeast Brazil. The reservoir was monitored for four years: initially (from 2004 to 2007) for cyanobacterial cells and physicochemical parameters and, subsequently (in 2007 and 2008), for Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts in four sampling stations. The concentrations of Escherichia coli were also measured in 2007 and 2008, wich allowed the characterization of each sampling point according to the National Environment Council (CONAMA) no. 274/2000. Results indicated concentrations of Cryptosporidium spp. and Giardia spp. (oo)cysts ranging from 0 to 0.8 (oo)cysts.L-1, and higher concentrations of cyanobacteria cells, from 0.0 to 4.5 x 105 cells.mL-1, thus indicating potential risks to human health, if the water from the reservoir is not properly treated before consumption. The group of cyanobacteria was not found during the dry season, returning soon after destratification. The rainy season was characterized by a higher ocurrence of cyanobacteria and predominance of picoplanktonic species (Aphanocapsa spp.), over the Microcystis spp. previously found and presented the highest variations in dissolved oxygen, turbidity, total phosphorous, orthophosphate, ammonia, nitrite and nitrate. The change observed within the group of cyanobacteria (Aphanocapsa spp. over Microcystis spp.) may be indicative of changing characteristics in the water source. All the sampling points were classified as adequate for primary contact recreation, given the E. coli concentrations, according to the CONAMA Resolution no. 274/2000.

Structure of the phytoplankton community in the Cachoeira Dourada reservoir (GO/MG), Brazil / Estrutura da comunidade fitoplanctônica do reservatório de Cachoeira Dourada, GO/MG, Brasil

The limnological features and the phytoplankton community of the Cachoeira Dourada reservoir were analyzed in December 2006, May 2007 and November 2007. Temporal changes in the taxonomic composition, density, diversity and dominance of species were analyzed in relation to climatic factors and the physical and chemical characteristics of the water. A positive correlation was found between some of the physical and chemical variables and the phytoplankton community. According to the CCA, variables such as the extent of the euphotic zone, temperature, pH, nitrogen and phosphorus concentrations directly affected the phytoplankton dynamics. Organisms belonging to the class Cyanophyceae were the most representative in all the sampling periods, comprising the functional groups K, S1, M and H. Hydrodynamics and seasonal fluctuations of environmental factors were the driving forces determining the composition and abundance of the algal assemblages. Despite the prevalence of Cyanobacteria, the reservoir is still oligotrophic. The absence of blooms and the relatively low population abundances indicated that the quality of the reservoir's water still lies within the limits required for its multiples uses.

As características limnológicas e a comunidade fitoplanctônica do reservatório de Cachoeira Dourada foram analisadas nos meses de dezembro de 2006, maio de 2007 e novembro de 2007. As flutuações temporais na composição taxonômica, densidade, diversidade e dominância de espécies foram analisadas em relação aos fatores climáticos e às variáveis físicas e químicas da água. Uma correlação positiva foi encontrada entre algumas das variáveis físicas e químicas analisadas e a comunidade fitoplanctônica. De acordo com a CCA, variáveis como a extensão da zona eufótica, temperatura, pH, nitrogênio e fósforo influenciaram diretamente na dinâmica do fitoplâncton. Organismos pertencentes à classe Cyanophyceae foram as mais representativas em todos os períodos amostrais, abrangendo os grupos funcionais K, S1, M e H. A hidrodinâmica e a variação sazonal dos fatores ambientais foram as forças determinantes da composição e abundância das assembleias de algas. Apesar do predomínio de cianobactérias, o ambiente do reservatório ainda é oligotrófico. A ausência de florações e as abundâncias populacionais relativamente baixas indicaram que a qualidade da água do reservatório continua se mantendo dentro dos limites estipulados para seus usos múltiplos.

Aerobic and anaerobic decomposition of Pistia stratiotes leachates from a tropical eutrophic reservoir (Barra Bonita, SP, Brazil) / Decomposição aeróbia e anaerobia de lixiviados de Pistia stratiotes de um reservatório eutrófico tropical (Barra Bonita, SP, Brasil)

The present study discussed the kinetic aspects of leachate decomposition from an aquatic macrophyte, Pistia stratiotes L (water lettuce). This species was collected from Barra Bonita Reservoir located in the State of São Paulo (Brazil). Decomposition chambers were prepared with high molecular weight (HMW), low molecular weight (LMW) and integral (INT = HMW + LMW) dissolved organic matter (DOM) diluted with reservoir water. The samples were incubated at 20 °C, in darkness and under aerobic or anaerobic conditions. For 79 days, the concentrations of dissolved oxygen (DO) and organic carbon (OC) were measured. For calculating the deoxygenation coefficients (k d) and maximum oxygen consumption (COmax) the concentration of DO was integrated and fitted to a first-order kinetics model, which also applied to the depletion of OC concentrations. The COmax of INT incubations were 4 percent higher than the sum of HMW and LMW fractions. The deoxygenation coefficients, k d, had the same order of magnitude for all treatments. In relation to carbon decay, regardless of the availability of oxygen, the INT DOM also showed higher mineralisation. These results suggest that the leachate mineralisations are short-term processes; when the fractionation of the leachates occurs, the LMW had organic compounds with more accessibility for heterotrophic metabolism. On the other hand, when compared to INT DOM, the HMW and LMW were less consumed suggesting an interaction of the reactivity of the leachate. Our data suggest that in the Barra Bonita Reservoir the mineralisation of P. stratiotes leachates occurs through two competitive pathways (i.e. mineralisation of the labile compounds and formation of recalcitrant organic resources and their mineralisation) in which the oxygen availability and the molecular mass of DOM can interfere in the rates of reactions.

Nesse estudo foram discutidos aspectos cinéticos da decomposição de lixiviados da macrófita aquática Pistia stratiotes L (alface-d'água). A macrófita foi coletada no reservatório de Barra Bonita, localizado no Estado de São Paulo (Brasil). As câmaras de decomposição foram preparadas com amostras de água do reservatório e matéria orgânica dissolvida (MOD) de lixiviados com massa molecular alta (MMA), massa molecular baixa (MMB) e integral (INT = MMA + MMB). As amostras foram incubadas a 20 ºC, no escuro e sob condições aeróbias e anaeróbias. Durante 79 dias, as concentrações de oxigênio dissolvido (OD) e de carbono orgânico (CO) foram determinadas. Para os cálculos dos coeficientes de desoxigenação (k d) e das quantidades máximas de oxigênio consumido (OCmax), as concentrações de OD foram integradas e ajustadas a um modelo cinético de primeira ordem, que também foi empregado para os ajustes dos decréscimos das concentrações de CO. O OCmax da incubação com lixiviado integral (INT) foi 4 por cento maior que a soma dos OCmax das frações MMA e MMB. Os coeficientes de desoxigenação foram da mesma ordem de magnitude em todos os tratamentos. Em relação à perda de massa do carbono, independente da disponibilidade de oxigênio, a MOD INT apresentou as mineralizações mais elevadas. Os resultados sugeriram que as mineralizações desses lixiviados foram processos de curto prazo; na ocorrência de fracionamento, os lixiviados com MMB apresentam compostos orgânicos mais acessíveis aos metabolismos dos heterótrofos. Por outro lado, quando comparados com MOD INT, os lixiviados com MMB e MMA foram menos consumidos, sugerindo interação na reatividade dos lixiviados. Os resultados sugerem que no reservatório de Barra Bonita as mineralizações dos lixiviados de P. stratiotes ocorrem por duas rotas competitivas (i.e. mineralização dos compostos lábeis e formação de recursos refratários e sua mineralização), nas quais a disponibilidade de oxigênio e a massa molecular...

Zooplankton fluctuations in Jurumirim Reservoir (São Paulo, Brazil): a three-year study / Flutuações do zooplâncton na represa de Jurumirim (São Paulo, Brasil): um estudo de três anos

During three consecutive years, monthly samples of zooplankton were taken in the lacustrine (dam) zone of Jurumirim (São Paulo, Brazil). The seasonal effect on basic limnological features (thermal regime, oxygen distribution, phytoplankton biomass, etc.) was also examined. The influence of the seasonality on the fluctuation of the zooplankton composition and abundance was not clearly detected (low degree of recurrent patterns). Rotifers (32 taxa) were the most abundant organisms during almost the entire study period with some seasonal alternations in the maximum abundance peaks of the main taxa (Conochilus unicornis, Keratella americana, K. cochlearis and Hexarthra spp.), except for Polyarthra (mainly P. vulgaris). Only occasionally copepods were numerically dominant. Higher copepod abundance was positively associated to periods of increase in the water retention time. Among the Copepoda (10 taxa) the calanoids (mainly Notodiaptomus iheringi) were more abundant, especially in warmer periods. Conversely, cyclopoids had higher abundance in autumn and winter. The species Thermocyclops minutus and T. decipiens co-occurred, but the first attained higher abundance. Some evidence of co-existence strategies between both species are considered. Cladocera (17 taxa) was never numerically dominant and the main taxa (Bosmina spp., Ceriodaphnia spp. and Diaphanosoma spp.) occurred almost the whole study period and did not present a seasonal pattern of fluctuation. Diaphanosoma (mainly D. birgei) attained the highest abundance among cladocerans. Most organisms were always found at the surface, but they also occupy the whole water column, even in periods of stratified conditions and low oxygen concentration in the bottom layers. Among the main zooplanktonic taxa, only Hexarthra avoids deep layers. An exceptionally high concentration of Copepoda nauplii on the surface was influenced by low transparency, high concentration of phytoplankton at this layer ...

Durante três anos consecutivos, foram feitas amostragens mensais do zooplâncton na zona lacustre (barragem) do reservatório de Jurumirim. Os efeitos da sazonalidade nas características limnológicas básicas (regime térmico, distribuição do oxigênio, biomassa fitoplanctônica, etc.) também foram examinados. Um padrão de flutuação da composição zooplanctônica e da sua abundância não foi claramente detectado (baixo grau de recorrência interanual). Os rotíferos foram os organismos mais abundantes durante a maior parte do tempo, com alterações nos picos de abundância dos principais táxons (Conochilus unicornis, Keratella americana, K. cochlearis e Hexarthra spp.), exceto para Polyarthra (principalmente P. vulgaris). Apenas ocasionalmente, os copépodes foram numericamente dominantes, estando esse fato relacionado a períodos de aumento no tempo de residência da água. Entre os Copepoda (10 táxons), os calanóides (principalmente Notodiaptomus iheringi) foram mais abundantes, especialmente em períodos mais quentes. Por outro lado, os ciclopóides foram mais abundantes no outono e no inverno. As espécies Thermocyclops minutus e T. decipiens coocorreram, mas a primeira alcançou maior abundância. Algumas estratégias de coexistência entre ambas as espécies são consideradas. Cladocera (17 táxons) nunca foi dominante numericamente e os principais gêneros (Bosmina, Ceriodaphnia e Diaphanosoma) ocorreram durante quase todo o período de estudo e não apresentaram um padrão sazonal de flutuação. Diaphanosoma birgei foi o táxon mais abundante entre os cladóceros. Embora a maioria dos organismos ocupasse toda a coluna d'água, mesmo em períodos de estratificação térmica e baixas concentrações de oxigênio no fundo, foram sempre mais abundantes na superfície. Entre os principais táxons zooplanctônicos, apenas Hexarthra evitou camadas profundas. A alta concentração de náuplios de Copepoda na superfície foi influenciada pela baixa transparência, alta concentração do ...

New cladoceran records from Lake Paranoá, Central Brazil

The zooplanktonic community of Lake Paranoá has been studied for more than thirty years. Until 1998, when it was considered eutrophic, only three cladoceran species were known from the reservoir. Since 1999, when Lake Paranoá underwent intentional flushing, definite changes in species diversity and composition were identified. At the same time, exploratory studies on littoral cladoceran species were being done. The present study aims to provide additional information on the cladoceran species composition of Lake Paranoá. Seven new species records are presented, four of them also representing the first record from the Federal District (Brasília). The population previously considered as belonging to Bosmina longirostris was reconsidered and re-identified as Bosmina freyi. Figures and comments on species taxonomy and distribution are also provided.

A comunidade zooplanctônica do Lago Paranoá vem sendo objeto de estudo há mais de 30 anos. Até 1998, quando o reservatório era considerado eutrófico, apenas 3 espécies de cladóceros haviam sido registradas. Com a aceleração do processo de reoligotrofização, a comunidade planctônica apresentou pronunciadas modificações. Ao mesmo tempo, estudos exploratórios das espécies litorâneas de cladóceros foram desenvolvidos. O objetivo do presente trabalho é apresentar informações adicionais sobre a composição de cladóceros do Lago Paranoá. São apresentados sete novos registros de ocorrência, sendo quatro deles também o primeiro para o Distrito Federal. A espécie anteriormente identificada como Bosmina longirostris foi revista, o que acarretou sua reidentificação como Bosmina freyi. Ilustrações e comentários sobre a taxonomia e distribuição das oito espécies são apresentados.

Variation of climatic and physical co-determinants of phytoplankton community in four nictemeral sampling days in a shallow tropical reservoir, Southeastern Brazil

Spatial and temporal variation of climatic and physical characteristics in a shallow tropical reservoir in the city of São Paulo, Southeastern Brazil, and their possible influence on the dynamics of the phytoplankton population. Samples were taken at 5 depths of the water column (subsurface: 1% Io, 10% Io, 2 m, and bottom) and at 4 hour intervals (6:00, 10:00, 14:00, 18:00, 22:00, 2:00, and 6:00 h) during summer (March 3-4), fall (June 13-14), winter (August 29-30), and spring (November 29-30) of 1994 at a single sampling station. Garças Reservoir (23º39'S, 46º37'W) is a kinetic turbulent system, highly influenced by winds, with stratification that may last for days or weeks, and which undergoes mixing periods more than once in a year. A thermal pattern of this type is comparable to the warm discontinuous polymictic. Considering its optical properties, the water body was classified as an ecosystem with moderate turbidity, which decreases basically due to increased phaeopigment concentration during the spring. Also, the reservoir is an ecosystem whose phytoplanktonic community is subjected to stress, the degree of which depends on level of light penetration.

Foram estudadas as variações espacial e temporal das características climáticas e físicas em um reservatório tropical raso situado na cidade de São Paulo e sua possível influência na dinâmica da comunidade fitoplanctônica. Foram retiradas amostras da coluna d'água (subsuperfície, 10% Io, 1% Io, 2 m e fundo) a intervalos de 4 horas (6, 10, 14, 18, 22, 2 e 6 h) durante o verão (3-4 de março), outono (13-14 de junho), inverno (29-30 de agosto) e primavera (29-30 de novembro) de 1994. Concluiu-se que o Reservatório das Garças (23º39'S, 46º37'W) é um sistema cinético turbulento, altamente influenciado pelo vento, com estratificações térmicas que podem durar dias ou semanas, sofrendo períodos de mistura mais de uma vez ao ano. O padrão térmico desse tipo é comparável ao polimítico quente descontínuo. Do ponto de vista de suas propriedades ópticas, o reservatório foi classificado como um ecossistema de turbidez moderada, que diminui basicamente pelo aumento na concentração de feopigmentos na primavera. O reservatório é um sistema sob estresse e a intensidade do estresse para a comunidade fitoplanctônica deve-se à pouca penetração de luz, a qual aumenta do verão para a primavera.

Short-term variability of copepod abundance in Jurumirim Reservoir, São Paulo, Brazil

Short-term variability in composition and abundance of copepod populations were studied during the dry (winter) and rainy (summer) seasons, at the dam region of Jurumirim Reservoir, São Paulo, Brazil. An intensive sampling program was carried out during 30 days in each period of the year. Samples and measurements were taken every other day at 0, 5, 10, 15, 20 and 25 m depths. The relationship between variability of the populations and some environmental factors was analyzed. The main species were: Argyrodiaptomus furcatus (Sars), Notodiaptomus iheringi (Wright), Mesocyclops longisetus (Thiébaud), Thermocyclops decipiens (Fischer), and T. minutus (Lowndes). Thermocyclops minutus was the most abundant species in dry season and its abundance varied significantly between sampling days. A large increase in abundance of calanoids occurred during the rainy season. This increase was correlated with higher temperature values. At that time, Notodiaptomus iheringi was dominant. This species showed significant short-term variations in abundance in both dry and rainy seasons. Significant variation in density of populations within the same sampling period might result from either the dispersion pattern of the populations or continuous substitution of the water masses. Significant correlation was observed between copepod abundance and temperature, especially for species of calanoids and there was also some correlations between densities of particular species of copepods and some phytoplankton taxa, mainly during the dry season. As for vertical distribution, most organisms were found between the surface and 15 m deep. During the rainy season, there was some evidence of the occurrence of spatial segregation between species of cyclopoids and calanoids, with the cyclopoids in a deeper position within the water column.

O presente estudo examinou a variabilidade na composição e na abundância das populações de copépodos, em dois períodos do ano, seco (inverno) e chuvoso (verão), na região da barragem da Represa de Jurumirim, São Paulo, Brasil. Foram realizadas coletas a cada 48 horas, durante 30 dias, em cada período; a amostragem da comunidade e as medidas das variáveis ambientais foram feitas a 0, 5, 10, 15, 20 e 25 metros de profundidade. As relações entre a variabilidade das populações e alguns fatores ambientais foram analisadas. As principais espécies encontradas foram: Argyrodiaptomus furcatus (Sars), Notodiaptomus iheringi (Wright), Mesocyclops longisetus (Thiébaud), Thermocyclops decipiens (Fischer) e T. minutus (Lowndes). Thermocyclops minutus foi a espécie mais abundante no período seco e sua densidade variou significativamente entre os dias de amostragem. Ocorreu um grande aumento na abundância de Calanoida durante a estação chuvosa. Esse aumento foi correlacionado a maiores valores de temperatura. Nessa época, Notodiaptomus iheringi foi dominante, a densidade dessa espécie apresentou variações de curto prazo significativas em ambos os períodos de estudo. Variações significativas na densidade das populações dentro de um mesmo período de estudo podem ser resultado do padrão de dispersão das populações ou da substituição contínua das massas de água. Foram observadas correlações significativas entre a abundância de copépodos e a temperatura, especialmente para as espécies de Calanoida; também foram observadas correlações entre algumas espécies de copépodos e alguns táxons fitoplanctônicos, principalmente durante a estação seca. Durante a época chuvosa, notaram-se evidências de segregação espacial entre as espécies de Cyclopoida e Calanoida; os Cyclopoida, algumas vezes, foram encontrados em maior densidade na camada mais profunda da coluna d'água.