A simple approach to integrate the ecotoxicological and chemical data for the establishment of environmental risk levels

O presente trabalho utilizou métodos multivariados e matemáticos para integrar dados químicos e ecotoxicológicos obtidos para o Sistema Estuarino de Santos e para a região próxima à zona de lançamento do emissário submarino de Santos, com a finalidade de estabelecer com maior exatidão os riscos ambientais, e assim identificar áreas prioritárias e orientar programas de controle e políticas públicas. Para ambos os conjuntos de dados, as violações de valores numéricos de qualidade de sedimento tenderam a estar associadas com a ocorrência de toxicidade. Para o estuário, essa tendência foi corroborada pelas correlações entre a toxicidade e as concentrações de HPAs e Cu, enquanto para a região do emissário, pela correlação entre toxicidade e conteúdo de mercúrio no sedimento. Valores normalizados em relação às medias foram calculados para cada amostra, permitindo classificá-las de acordo com a toxicidade e a contaminação. As análises de agrupamento confirmaram os resultados das classificações. Para os dados de sistema estuarino, houve a separação das amostras em três categorias: as estações SSV-2, SSV-3 e SSV-4 encontram-se sob maior risco, seguidas da estação SSV-6. As estações SSV-1 e SSV-5 demonstraram melhores condições. Já em relação ao emissário, as amostras 1 e 2 apresentaram melhores condições, enquanto a estação 5 pareceu apresentar um maior risco, seguida das estações 3 e 4 que tiveram apenas alguns indícios de alteração.

Harmonised framework for ecological risk assessment of sediments from ports and estuarine zones of North and South Atlantic

This paper presents a harmonised framework of sediment quality assessment and dredging material characterisation for estuaries and port zones of North and South Atlantic. This framework, based on the weight-of-evidence approach, provides a structure and a process for conducting sediment/dredging material assessment that leads to a decision. The main structure consists of step 1 (examination of available data); step 2 (chemical characterisation and toxicity assessment); decision 1 (any chemical level higher than reference values? are sediments toxic?); step 3 (assessment of benthic community structure); step 4 (integration of the results); decision 2 (are sediments toxic or benthic community impaired?); step 5 (construction of the decision matrix) and decision 3 (is there environmental risk?). The sequence of assessments may be interrupted when the information obtained is judged to be sufficient for a correct characterisation of the risk posed by the sediments/dredging material. This framework brought novel features compared to other sediment/dredging material risk assessment frameworks: data integration through multivariate analysis allows the identification of which samples are toxic and/or related to impaired benthic communities; it also discriminates the chemicals responsible for negative biological effects; and the framework dispenses the use of a reference area. We demonstrated the successful application of this framework in different port and estuarine zones of the North (Gulf of Cadiz) and South Atlantic (Santos and Paranagua Estuarine Systems).

Effects of dredging operations on sediment quality: contaminant mobilization in dredged sediments from the Port of Santos, SP, Brazil

Background, aim, and scope Contaminated sediments are a worldwide problem, and mobilization of contaminants is one of the most critical issues in environmental risk assessment insofar as dredging projects are concerned. The investigation of how toxic compounds are mobilized during dredging operations in the channel of the Port of Santos, Brazil, was conducted in an attempt to assess changes in the bioavailability and toxicity of these contaminants.Materials and methods Bulk sediment samples and their interstitial waters and elutriates were subjected to chemical evaluation and ecotoxicological assessment. Samples were collected from the channel before dredging, from the dredge's hopper, and from the disposal site and its surroundings.Results The results indicate that the bulk sediments from the dredging site are contaminated moderately with As, Pb, and Zn and severely with Hg, and that polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) concentrations are relatively high. Our results also show a 50% increase in PAH concentrations in suspended solids in the water collected from the hopper dredge. This finding is of great concern, since it refers to the dredge overflow water which is pumped back into the ecosystem. Acute toxicity tests on bulk sediment using the amphipod Tiburonella viscana showed no toxicity, while chronic tests with the sea urchin Lytechinus variegatus showed toxicity in the interstitial waters and elutriates. Results are compared with widely used sediment quality guidelines and with a sediment quality assessment scheme based on various lines of evidence.Conclusions The data presented here indicate that the sediments collected in this port show a certain degree of contamination, especially those from the inner part of the channel. The classification established in this study indicated that sediments from the dredged channel are impacted detrimentally and that sea disposal may disperse contaminants. According to this classification, the sediments are inappropriate for disposal at sea. It should be emphasized that the poor quality of fine sediments discharged from the hopper dredge in the overflow process can recontaminate the environment.Recommendations and perspectives These findings will help to underpin improved planning of management strategies for dredging operations and sediment disposal in Brazil and other countries.

ACUTE TOXICITY of SODIUM SELENITE and SODIUM SELENATE TO TILAPIA, Oreochromis niloticus, FINGERLINGS

Selenium is an essential nutrient for many organisms, including fish. It can be released in the water by natural processes of dissolving rocks and minerals, and by the wastewater from industries and agricultural activities, which can increase its concentration in the environment, leading to toxic effects to the aquatic biota. Median Lethal Concentrations (LC(50-96h)) of two forms of selenium were estimated to fingerlings of Nile tilapia Oreochromis niloticus, focusing on estimating indicators for future environmental risk assessments in aquatic ecosystems contaminated with those elements, particularly for evaluate sources of water quality suitable for rearing tilapia. The results were: LC(50-96h) of sodium selenite (Na(2)SeO(3)) = 4.42 mg Se(4+) L(-1), and LC(50-96h) of sodium selenate (Na(2)SeO(4)) = 14,67 mg Se(6+) L(-1). According to those data, it was possible to classify sodium selenite as highly toxic and sodium selenate as moderately toxic to fingerlings of tilapia.

Eficácia do diquat no controle de Hydrilla verticillata, Egeria densa e Egeria najas e toxicidade aguda para o Guaru (Phallocerus caudimaculatus), em condições de laboratório

No Brasil, as macrófitas aquáticas submersas, Egeria densa e Egeria najas, têm causado prejuízos aos usos múltiplos da água. Hydrilla verticillata foi recentemente introduzida, mas tem histórico como planta problemática nos EUA, no México e na Austrália. O objetivo deste trabalho foi avaliar as suscetibilidades relativas dessas três macrófitas aquáticas ao diquat e os riscos da utilização desse herbicida para o guaru (Phallocerus caudimaculatus). Para isso, foram instalados ensaios em condições de laboratório, a fim de avaliar a suscetibilidade relativa das três macrófitas por meio da manutenção de ponteiros dessas plantas em soluções contendo 0,0; 0,2; 0,4; 0,8; e 1,6 mg L-1 de diquat (Reward®) por 14 dias. A avaliação foi realizada pela variação do acúmulo de matéria fresca e do comprimento dos ponteiros no período de exposição ao herbicida. H. verticillata mostrou maior sensibilidade ao diquat em comparação com as duas macrófitas do gênero Egeria, mesmo em baixas concentrações do herbicida. Nas maiores concentrações, E. densa mostrou maior sensibilidade que E. najas. O risco da aplicação do diquat para P. caudimaculatus foi estimado pela toxicidade aguda. Alevinos de P. caudimaculatus de 0,4 ± 0,2 mg foram expostos a soluções de 0,0; 1,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; e 30,0 mg L-1 de diquat. A concentração letal de 50% (CL(I) (50;96h)) do diquat estimada para P. caudimaculatus foi de 7,17 mg L-1. Para P. caudimaculatus, a toxicidade aguda foi superior à concentração recomendada para o controle de macrófitas aquáticas submersas, indicando risco muito baixo para esse peixe.