Avaliação da genotoxicidade e mutagenicidade de misturas comerciais de diesel e biodiesel puras e em simulações de vazamento em água e solo

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Desenvolvimento metodológico e avaliação de contaminação por HPAs em sedimentos da baia de Guajará

Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes de efeito tóxico, prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana, fazem parte de um grupo de compostos poluentes orgânicos persistentes (POPs), que por suas características tem impactado o ambiente, sendo por esse motivo bastante estudados. Podem estar presentes nas formas particulada, dissolvida e/ou gasosa, estando presentes em diferentes ambientes; solo, sedimento, ar, água, material particulado na atmosfera, organismos e alimentos (Kennish, 2007). As fontes naturais de HPAs incluem atividades vulcânicas, queimadas naturais, exsudação de óleos, além de processos biogênicos. HPAs antrogênicos podem ocorrer pela combustão incompleta de óleos combustíveis (automotores e industriais), queima intencional de madeira e plantações, efluentes domésticos e/ou industriais, drenagens pluviais urbanas, derrames acidentais de óleos e derivados. Hidrofóbicos e lipofílicos, essas substâncias podem ser facilmente adsorvidas em sedimentos, sendo este compartimento um importante reservatório desses poluentes. Para avaliar a presença desses compostos no ambiente, utilizou-se nesse trabalho a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. As amostras utilizadas no desenvolvimento e otimização da metodologia foram coletadas na baia do Guajará (Belém – PA). O presente trabalho constituiu-se dessa forma em um desenvolvimento de um procedimento metodológico (com adaptações e otimizações) para quantificar 16 HPAs em 10 pontos na baia do Guajará, Belém – PA, em duas etapas de campo, totalizando 20 amostras analisadas. Na etapa de desenvolvimento do método analítico foram testados sistemas de eluição, polaridade do sistema e fluxo do eluente entre outros. Para validação do método foram avaliados os parâmetros fidelidade, linearidade, limite de detecção, limite de quantificação do método. Razões diagnósticas foram calculadas para identificação das fontes primárias do HPAs encontrados na baia. Foram identificadas, a partir de razões diagnósticas da ΣHPAs BMM/ΣHPAsAMM; Fen/Ant; Flt/Pir; Ant/Σ178; Flt/Σ202; B(a)P/Σ228 e Ind(123cd) pireno/Σ276 as fontes primárias dos 16 HPAs estudados no sedimento da baia. A somatória das concentrações dos HPAs leves na primeira etapa de campo, variou de 132,13 ng.g^-1 a 1704,14 ng.g^-1, a ΣHPAs dos pesados de 125,82 g.g^-1 a 1269,71 ng.g^-1 e ΣHPAs totais de 317,84 ng.g^-1 a 3117,06 ng.g^-1.. Na segunda etapa de campo, as concentrações dos HPAs leves variou de 76,12 ng.g^-1 a 1572,80 ng.g^-1 ; a ΣHPAs pesados variou entre 213,90 ng.g^-1 a 1423,03 ng.g^-1, e Σ HPAs totais teve concentrações de 290,02 ng.g^-1 a 2995,82 ng.g^-1. A partir dos resultados obtidos pode-se classificar a baia do Guajará como moderadamente impactada. A combustão constitui a fonte predominante de HPAs nos sedimentos da baia do Guajará, seguida da combustão de biomassa vegetal e aporte de petróleo e derivados. A maioria dos pontos estudados nesse trabalho, nas duas etapas de campo, apresentaram concentrações de HPAs individuais acima dos VGQS.

Aplicação da cromatografia líquida de alta eficiência na investigação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em testemunhos sedimentares

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são compostos orgânicos originários de fontes naturais e antrópicas e, por apresentarem potencial carcinogênico e mutagênico, são considerados poluentes prioritários por agências ambientais. Desta forma, métodos analíticos para investigação de tais compostos que sejam rápidos e de baixo custo são de relevância considerável para o monitoramento ambiental. O presente trabalho teve como objetivos otimizar um método analítico para HPAs utilizando cromatografia líquida com detecção por arranjo de diodos (HPLC-DAD) e aplicar em testemunho sedimentar de região estuarina. Para otimização e avaliação do método, uma coluna sedimentar de 46 cm de comprimento foi coletada na foz do Rio Tucunduba (Belém, Pará) e seccionada em porções de 2 cm (subamostras). Após secagem, 30 g de cada porção foram extraídos com mistura de diclorometano em acetona (1:1) em ultrassom por 40 min. Os extratos obtidos foram centrifugados, purificados em sílica-gel, adaptação em funil necessária principalmente para reter partículas finas, e em seguida concentrados em rotaevaporador à vácuo e, por fim, filtrados com membrana de nylon 0,22 μm antes da injeção no HPLC. Amostras fortificadas com padrões analíticos de 16 HPAs e brancos também foram processados da mesma maneira. Um conjunto de parâmetros para validação do método foi investigado e observou-se: (1) boa linearidade: as curvas de calibração (analíticas) apresentaram coeficientes de correlação elevadas; (2) precisão adequada: obteve-se desvio padrão relativo dentro do aceitável, sendo o mínimo de 2,1% para acenaftileno e máximo de 19,7% para o fluoranteno; (3) limites de detecção baixos: entre 0,004 a 1,085 ng g g^-1, viabilizando análises em concentrações reais in situ; (4) recuperação adequada para traços: sendo a mínima de 40,0% para o acenaftileno e máxima de 103,1% para o benzo(k)fluoranteno. As concentrações de HPAs totais variaram nas seções do testemunho sedimentar entre 60,77 - 783,3 ng g^-1 de sedimento seco. O método otimizado mostrou-se vantajoso com relação aos tradicionais que utilizam extrator soxhlet e colunas de adsorventes para purificação de extratos por minimizar o tempo de extração e reduzir custos com uso de volumes menores de solventes para purificação do extrato. A limitação do método, porém, foi a coeluição do criseno e do benzo(a)antraceno e a sobreposição do fluoreno e acenafteno, além da quantificação benzo(g,h,i)perileno. Essa limitação provavelmente está associada à eficiência da coluna cromatográfica disponível para a análise, que é para aplicação geral. O método mostrou-se aplicável a amostras estuarinas complexas e ricas em silte e argila. Razões diagnósticas de HPAs parentais indicam fontes petrogênicas a profundidades de 24 – 26 cm, 28 – 30 cm; e fontes pirolíticas a profundidades de 6 – 8 cm, 10 – 12 cm e 14 – 16 cm respectivamente.

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em sedimentos e organismos bentônicos do Terminal de Miramar (Baía do Guajará - Belém - Pará - Amazônia)

ABSTRACT: In Guajará bay, mouth of the Amazon River, is located the capital of Pará state (Belém) and its metropolitan area. Exists in this area an intense boat traffic, as well as transportation and sale of fuels in floating docks and activities related to the storage and transportation of oil in Miramar Petrochemical Terminal (TEMIR). Small spills and discharges of oil in water can serve as sources of pollution by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). PAHs are organic compounds generated by incomplete combustion of organic matter (OM) and are among the contaminants of most interest in environmental studies due to their mutagenic and carcinogenic potential. One way to detect and evaluate the impact of PAHs in an environment is using biomonitors, however the qualitative and quantitative analysis in sediments are most widely used. This study aimed to evaluate, by Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS), the 16 PAHs considered as priority by the Environmental Protection Agency of the United States in sediments and benthic organisms (Namalicastys abiuma) of TEMIR. Field expeditions were carried out in December 2012, March, May and June 2013 representing the dried, wet (two samples) and dried seasons successively. Fine sediments levels dominated in both sampling periods and the %Fines in Guajará bays has a direct relationship to the %OM. In relation to the 16 PAHs studied, 10 of them were detected in the wet season sediments samples and 8 in the dried season. Even with a low diversity of aromatic compounds, sediment samples of the dried season presented greater ΣHPAs (1.351,43 ng g^-1) than the sediments of the wet season (263,99 ng g^-1), which can be related to the increased hydrodynamic in Guajará bay this last period. Correlation analysis indicated that ΣHPAs not seem to be influenced by %Fine and %OM. Benzo(a)pyrene accounted for 87% of ΣHPAs during the wet season, the other PAHs showed percentage ≤ 3%. During the other period stood out: pyrene (18% of ΣHPAs) fluoranthene (16%), the chrysene, benzo(b)fluoranthene (15%) and benzo(a)pyrene (11%). The use of the geochemical reason to interpret likely sources of PAHs indicated that there is a predominance of aromatics from pyrolytic origin in TEMIR. The activities that may be responsible for the PAHs levels observed in sediments and benthic organisms in TEMIR are the discharge of untreated domestic sewage and the emissions of particulates from cars and small/medium boats. The ΣHPAs seems to influence the density of polychaetes because a reduction of about 50% in the number of organisms was observed during the dry season when there was the greater amount of ΣHPAs in their body structure. Among the 16 PAHs studied, 11 were detected in the polychaetes during the dry season (ΣHPAs_MED = 848,71 ng g^-1) and 10 in the wet season (ΣHPAs_MED = 141,85 ng g^-1). Were highlighted during the dried season: indeno(1,2,3-c,d)pyrene (47%) and pyrene (23%). While in the wet season: pyrene (23%), chrysene (17%), fluorene (17%) and fluoranthene (13%). The %Rec obtained was >>100% indicating a matrix effect and reducing the quantitative accuracy of results. The use of the polychaete N. abiuma as biomonitor of pollution by PAHs in estuaries not seem to be effective when the sample period is limited, because collecting it requires a great effort to obtain a small amount of mass and it still results in a matrix effect in the chromatographic analysis (method %Rec >> 100%) that may not be corrected due to the restricted availability of sample mass. Studies with a larger number of samples, enabling depth statistical analysis, and covering other collection points in Guajará bay are required to prove mathematically that has been stated in this dissertation.

Influência da queima da palha de cana de açúcar na constituição do material particulado atmosférico (MP2,5 e MP10) e as suas implicações potenciais sobre a saúde humana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Formação de hidrogel: interação polímero-sulfactante-argila

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência da fuligem da queima de palha de cana-de-açucar na presença de HPA em hortaliças de consumo humano

Pós-graduação em Química - IQ

Diurnal and nocturnal measurements of PAH, nitro-PAH, and oxy-PAH compounds in atmospheric particulate matter of a sugar cane burning region

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bioaccumulation of butyltins and liver damage in the demersal fish Cathorops spixii (Siluriformes, Ariidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo de variações bioquímicas e genotoxicidade induzidas por mistura de contaminantes em tilápia (Oreochromis niloticus), como biomarcadores de contaminação ambiental

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo das alterações bioquímicas em sangue e diferentes órgãos de Phrynops geoffroanus (Schweigger, 1812) (Testudines: Chelidae) coletados em ambiente contaminado ou expostos ao benzo[a]pireno

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação do estresse oxidativo e atividade da δ-aminolevulínico desidratase em tecidos de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) exposta a chumbo e benzo[a]pireno

Pós-graduação em Biologia Animal - IBILCE

A critical comparison of different approaches to sediment-quality assessments in the Santos estuarine system in Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Assessment of cytotoxicity and AhR-mediated toxicity in tropical fresh water sediments under the influence of an oil refinery

Oil refinery effluents contain many chemicals at variable concentrations. Therefore, it is difficult to predict potential effects on the environment. The Atibaia River (SP, Brazil), which serves as a source of water supply for many municipalities, receives the effluents of one of the biggest oil refinery of this country. The aim of this study was to identify the (eco)toxicity of fresh water sediments under the influence of this oil refinery through neutral red (cytotoxicity) and ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) assays (AhR-mediated toxicity) in RTL-W1 cells (derived from fish liver). Once the refinery captures the waters of Jaguarí River for the development of its activities and discharges its effluents after treatment into the Atibaia River, which then flows into Piracicaba River, sediments from both river systems were also investigated. The samples showed a high cytotoxic potential, even when compared to well-known pollution sites. However, the cytotoxicity of samples collected downstream the effluent was not higher than that of sediments collected upstream, which suggested that the refinery discharges are not the main source of pollution in those areas. No EROD activity could be recorded, which could be confirmed by chemical analyses of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) that revealed a high concentration of phenanthrene, anthracene, fluoranthene, and pyrene, which are not EROD inducers in RTL-W1 cells. In contrast, high concentrations of PAHs were found upstream the refinery effluent, corroborating cytotoxicity results from the neutral red assay. A decrease of PAHs was recorded from upstream to downstream the refinery effluent, probably due to dilution of compounds following water discharges. On the other hand, these discharges apparently contribute specifically to the amount of anthracene in the river, since an increase of anthracene concentrations could be recorded downstream the effluent. Since the extrapolation of results from acute toxicity to specific toxic effects with different modes of action is a complex task, complementary bioassays covering additional specific effects should be applied in future studies for better understanding of the overall ecotoxicity of those environments.

Mutagenicity profile of atmospheric particulate matter in a small urban center subjected to airborne emission from vehicle traffic and sugar cane burning

Atmospheric particulate matter (PM) is genotoxic and recently was classified as carcinogenic to humans by the International Agency for Research on Cancer. PM chemical composition varies depending on source and atmospheric conditions. The Salmonella/microsome assay is the most used mutagenicity test and can identify the major chemical classes responsible for observed mutagenicity. The objective of this work was to characterize the mutagenicity of PM samples from a countryside city, Limeira, Brazil, which is influenced by heavy traffic and sugar cane biomass burning. Six samples of total PM were collected. Air mass backward trajectories were calculated. Organic extracts were assayed using the Salmonella/microsome microsuspension mutagenicity assay using TA98, YG1041, and TA1538, with and without metabolic activation (S9). YG1041 was the most sensitive strain and mutagenicity reached 9,700 revertants per m(3) without metabolic activation. Potency for TA1538 was higher than TA98, indicating that this strain should be considered in air mutagenicity studies. The increased response to YG1041 relative to TA98, and the decreased response with S9, suggests that nitroaromatics are the major contributors. Limeira is among the most mutagenic cities in the world. High mutagenicity in Limeira seems to occur when the air mass from the area of sugarcane production is mixed with air from the region impacted by anthropogenic activities such as traffic. An increase in the formation of nitro-polycyclic aromatic hydrocarbons may result from longer contact time between the aromatic compounds and the atmosphere with high NOx and ozone concentration, although more studies are required to confirm this hypothesis. Environ. Mol. Mutagen., 2015. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.