Phosphorus release from sediments and the role of oxygen and trophic state

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bezerra, Alana Jade de Lima
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25291
Resumo: O fósforo é um nutriente que limita o crescimento algal. A redução da entrada desses nutrientes nos corpos d’água através de fontes pontuais é essencial, porém não é suficiente para mitigar a eutrofização, devido à fertilização interna. Diversos fatores podem interferir na liberação de fósforo, incluindo a presença de oxigênio e o estado trófico da água. Desta forma, este trabalho visou analisar fluxos de fósforo quanto à presença de oxigênio (alta e baixa concentrações) e às concentrações de fósforo (água natural e deionizada) na água sobrejacente ao sedimento. No geral, os fluxos de P foram maiores quando uma situação de sobreposição de água na baixa concentração de fósforo foi simulada sob condições hipóxicas para os fluxos de fósforo reativo solúvel (SRP) e fósforo orgânico dissolvido (DOP). Com a água natural sobrejacente, a liberação de P também foi maior sob condições hipóxicas, o que é um indicativo de maior liberação de fósforo inorgânico ligado a Al e FeOOH. Quando os fluxos de P são analisados temporalmente, podemos notar que os fluxos de fósforo foram positivos nos primeiros sete dias e, em sua maioria, negativos para o restante do experimento. Isso indica que, embora a liberação de fósforo seja significativa durante todo o experimento, o comportamento do fósforo é dinâmico ao longo do tempo. Os fluxos de SRP para o intervalo de 0 a 7 dias mostraram interação apenas com a variação da concentração de P na água sobrejacente, enquanto os fluxos de DOP exibem apenas interação com as concentrações de O2 e P. O intervalo de 7-14 dias indica maior retenção de fósforo em condições óxicas para os fluxos SRP e DOP. Para todo o intervalo estudado, os fluxos de SRP foram significativamente alterados com as condições de oxigênio, enquanto os fluxos de DOP, com concentração de P. Ambos os fluxos SRP e DOP mostraram interação entre fatores categóricos. Assim, em regiões semiáridas como a de Gargalheiras, a liberação de fósforo deve continuar sendo um problema devido às altas temperaturas e pH, baixas profundidades dos reservatórios e elevadas taxas de evaporação, que contribuem para concentrar o fósforo na água e induzir condições anóxicas no sedimento. Ainda, mesmo com a chegada das chuvas para haver diluição do fósforo, a liberação deste pode ser favorecida devido ao gradiente de concentração formado devido à alta concentração de fósforo no sedimento.
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Desta forma, este trabalho visou analisar fluxos de fósforo quanto à presença de oxigênio (alta e baixa concentrações) e às concentrações de fósforo (água natural e deionizada) na água sobrejacente ao sedimento. No geral, os fluxos de P foram maiores quando uma situação de sobreposição de água na baixa concentração de fósforo foi simulada sob condições hipóxicas para os fluxos de fósforo reativo solúvel (SRP) e fósforo orgânico dissolvido (DOP). Com a água natural sobrejacente, a liberação de P também foi maior sob condições hipóxicas, o que é um indicativo de maior liberação de fósforo inorgânico ligado a Al e FeOOH. Quando os fluxos de P são analisados temporalmente, podemos notar que os fluxos de fósforo foram positivos nos primeiros sete dias e, em sua maioria, negativos para o restante do experimento. Isso indica que, embora a liberação de fósforo seja significativa durante todo o experimento, o comportamento do fósforo é dinâmico ao longo do tempo. Os fluxos de SRP para o intervalo de 0 a 7 dias mostraram interação apenas com a variação da concentração de P na água sobrejacente, enquanto os fluxos de DOP exibem apenas interação com as concentrações de O2 e P. O intervalo de 7-14 dias indica maior retenção de fósforo em condições óxicas para os fluxos SRP e DOP. Para todo o intervalo estudado, os fluxos de SRP foram significativamente alterados com as condições de oxigênio, enquanto os fluxos de DOP, com concentração de P. Ambos os fluxos SRP e DOP mostraram interação entre fatores categóricos. Assim, em regiões semiáridas como a de Gargalheiras, a liberação de fósforo deve continuar sendo um problema devido às altas temperaturas e pH, baixas profundidades dos reservatórios e elevadas taxas de evaporação, que contribuem para concentrar o fósforo na água e induzir condições anóxicas no sedimento. Ainda, mesmo com a chegada das chuvas para haver diluição do fósforo, a liberação deste pode ser favorecida devido ao gradiente de concentração formado devido à alta concentração de fósforo no sedimento.Phosphorous (P) is a limiting nutrient of algal growth. Reducing input of point P sources of surface waters, although essential, is not enough towards mitigating eutrophication due to the P internal loading. There are numerous factors that can interfere on P release, including oxygen presence and trophic state of overlying water. Hence, our study aimed to analyze P fluxes concerning the oxygen presence (low and high oxygen) and the phosphorus concentrations of overlying water (natural and deionized water) utilizing several microcosms in order to simulate the proposed conditions. Overall, P fluxes were higher when a low P concentration overlying water situation was simulated under hypoxic conditions for both soluble reactive phosphorus (SRP) and dissolved organic phosphorus (DOP) fluxes. With natural overlying water, P release was greater also under hypoxic conditions, which is an indicative of higher inorganic P bonded to Al and FeOOH. When the P fluxes are analyzed temporally, we could notice that P fluxes were positive at the first seven days, then, mostly negative for the rest of the experiment. This indicates that, although P release is significant throughout the experiment, phosphorus behavior is dynamic in time. SRP fluxes for the 0-7 day interval showed interaction only with variation of P concentration in overlying water, while DOP fluxes exhibit only interaction with both O2 and P concentrations. The 7-14 day interval indicates higher phosphorus retention in oxic conditions for both SRP and DOP fluxes. SRP fluxes were significantly changed with oxygen conditions, while DOP fluxes, with P concentration. Both SRP and DOP fluxes showed significant interaction between categorical factors. Thus, in semiarid regions such as Gargalheiras’, P release might continue being a serious problem due to its high temperature and pH, low depth and elevated evaporation rates, which contributes to concentrate P in overlying water and induce anoxic conditions in sediment. Also, even if the rainy season come to dilute P in water, P release may be favored due to P gradient concentration due to the large P pool in sediments.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIAInterface água-sedimentoLiberação de fósforoEutrofizaçãoFertilização internaPhosphorus release from sediments and the role of oxygen and trophic stateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTAlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf.txtAlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain52834https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25291/2/AlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf.txt50dcc5a489a0384a5bb5dc00c91000d9MD52THUMBNAILAlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf.jpgAlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2391https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25291/3/AlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf.jpga278f22909126ee74f1f50b48f8f5c5eMD53ORIGINALAlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdfapplication/pdf4093919https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/25291/1/AlanaJadeDeLimaBezerra_DISSERT.pdf5e3b70b8edb76d3e3cba0d0ed947f19eMD51123456789/252912019-01-30 08:56:09.189oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/25291Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-30T11:56:09Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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