1 OBJETIVOS1.1 Objetivo geralEste estudo teve como objetivo geral avaliar a cinética <strong>de</strong> ação do ozônio na estrutura celular<strong>de</strong> cianobactérias e a <strong>de</strong>gra<strong>da</strong>ção <strong>de</strong> cianotoxinas por este oxi<strong>da</strong>nte, e avaliar a contribuição <strong>da</strong>matéria orgânica <strong>da</strong>s células na formação <strong>de</strong> subprodutos <strong>da</strong> <strong>de</strong>sinfecção em diferentes condiçõesoperacionais <strong>de</strong> pré-ozonização.1.2 Objetivos específicosMais especificamente, teve-se como objetivos:• Avaliar o impacto <strong>da</strong> ozonização na característica celular (morfologia e integri<strong>da</strong><strong>de</strong> celular)<strong>da</strong>s cianobactérias Microcystis aeruginosa e Anabaena flos-aquae.• Estu<strong>da</strong>r o comportamento <strong>de</strong> liberação <strong>de</strong> compostos intracelulares, em termos <strong>de</strong> carbonoorgânico dissolvido e toxinas, frente a crescentes exposições ao ozônio (CT - concentraçãodo oxi<strong>da</strong>nte x tempo).• Desenvolver um mo<strong>de</strong>lo cinético para <strong>de</strong>screver a reativi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s cianobactérias estu<strong>da</strong><strong>da</strong>scom o ozônio (O 3 ).• Estimar a formação <strong>de</strong> trihalometanos (THM) e ácidos haloacéticos (HAA) a partir <strong>da</strong> préozonização<strong>da</strong>s células <strong>de</strong> cianobactérias como cultivos isolados.• Determinar quantitativamente a eficiência <strong>da</strong> pré-ozonização na <strong>de</strong>gra<strong>da</strong>ção <strong>de</strong> microcistinaintracelular e a sua cinética <strong>de</strong> <strong>de</strong>composição.2 PESQUISA BIBLIOGRÁFICAAs cianobactérias são um componente significativo do ciclo <strong>de</strong> nitrogênio marinho e sãoimportantes produtores primários nos oceanos (LI, 2009). Entretanto, a presença <strong>de</strong>stesmicrorganismos tem sido reporta<strong>da</strong> também em outros habitats, como lagos e reservatórios <strong>de</strong>água, o que causa preocupação tanto pelas alterações nas características físico-químicas e naca<strong>de</strong>ia trófica do ambiente, quanto pelas alterações operacionais nos sistemas <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong>água.3
Eventos <strong>de</strong> floração em lagos e reservatórios <strong>de</strong> água são frequentemente relatados naliteratura, inclusive no Brasil (COSTA et al., 2006; CARVALHO et al., 2008; SÁ et al., 2010). Aespécie Microcystis aeruginosa é uma <strong>da</strong>s cianobactérias formadoras <strong>de</strong> floração mais comuns emecossistemas <strong>de</strong> água doce, sendo largamente distribuí<strong>da</strong> em todos os continentes (STRAUB etal., 2011). No Brasil, as espécies M. aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii, são normalmenteas mais encontra<strong>da</strong>s nos eventos <strong>de</strong> floração.Além <strong>de</strong> resultar em uma série <strong>de</strong> alterações no corpo d'água, limitando o seu uso recreacionale provocando perturbações em todo o ecossistema aquático, <strong>de</strong>nsi<strong>da</strong><strong>de</strong>s eleva<strong>da</strong>s <strong>de</strong> células <strong>de</strong>cianobactérias no manancial resultam em problemas operacionais nos processos <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong>água, com reduzi<strong>da</strong>s carreiras <strong>de</strong> filtração e maior geração <strong>de</strong> lodo (BABLON et al., 1991a;BABLON et al., 1991b; DE JULIO et al., 2010).Além dos problemas operacionais em virtu<strong>de</strong> <strong>da</strong>s células, a produção <strong>de</strong> toxinas (cianotoxinas)é uma <strong>da</strong>s maiores preocupações associa<strong>da</strong>s à presença <strong>de</strong> cianobactérias em mananciais <strong>de</strong>abastecimento <strong>de</strong> água, uma vez que estas moléculas são altamente solúveis em água e não sãopassíveis <strong>de</strong> remoção por processos convencionais <strong>de</strong> tratamento (BARTRAM et al., 1999). Ashepatotoxinas, que compreen<strong>de</strong>m as microcistinas e nodularinas, são as toxinas maisfrequentemente encontra<strong>da</strong>s no ambiente e normalmente associa<strong>da</strong>s a eventos <strong>de</strong> intoxicação(AFSSA; AFSSET, 2006). A microcistina é altamente solúvel em água, tendo-se conhecimento <strong>da</strong>existência <strong>de</strong> mais <strong>de</strong> 80 variantes (HUMPAGE, 2008; WESTRICK et al., 2010), sendo a MC-LR avariante encontra<strong>da</strong> com maior frequência e em maior concentração em eventos <strong>de</strong> floração.Consi<strong>de</strong>rando que mais <strong>de</strong> 95% <strong>da</strong> toxina é caracteriza<strong>da</strong> como intracelular (NEWCOMBE,2002), a maior preocupação resi<strong>de</strong> em evitar que as mesmas sejam libera<strong>da</strong>s para a água, o quepo<strong>de</strong> ocorrer naturalmente, em virtu<strong>de</strong> do estado <strong>de</strong> senescência dos microrganismos ouartificialmente, através <strong>da</strong> lise celular, muitas vezes associa<strong>da</strong> à aplicação <strong>de</strong> algici<strong>da</strong>s (LAVOIE etal., 2007; WESTRICK et al., 2010). Quando a liberação <strong>da</strong> toxina é inevitável ou mesmo <strong>de</strong>sejável,torna-se então necessária a adoção <strong>de</strong> processos capazes <strong>de</strong> permitir a <strong>de</strong>gra<strong>da</strong>ção ou a retenção<strong>de</strong>ssas substâncias.4