Biodegradação da vinhaça resíduo da produção de etanol

The State of São Paulo is responsible for the largest sugar cane production in Brazil, as well as the largest production of ethanol made of this raw material – which is widely used as fuel for automobiles. This utilization began in the 1970’s, with the institution by the Brazilian government of the National Alcohol Program (PRO-ÁLCOOL), as a consequence of the petroleum crisis, rising again five years ago, with the development of flex fuel cars. The obtaining process of ethanol originates residues; amongst them, vinasse is the one that’s generated in the largest amount (an average of 10 to 13 litres/litre of ethanol produced). The disposal of this residue in waters was only forbidden in 1978, but before that, researchers had already been investigating its utilization as raw material. This paper had the objective of accompany the biodegradation of vinasse by evaluating the oxygen comsumption during it until the ultimate Biochemical Oxygen Demand (uBOD), performed in twenty days; another objective was to analyse the biomass production of Saccharomyces cerevisae in this residue. Physical and chemical analyses of the residue were also performed, as well as acute toxicity essays using Daphnia similis and Dugesia tigrina, before and after its biodegradation. The physical and chemical analyses pointed elevated acidness (pH = 3,98), conductivity (8,30 mS/cm) and COD (25.693,43 mg O2/L) and mean quantity of suspended solids (5.246 mg/L). The toxicity essays indicated absence of toxic potential in vinasse after biodegradation for both species. The uBOD degradated until 88,22% of the COD, demonstrating the possibility of biodegradation of most of the residue’s organic load in a relatively short period of time. S. cerevisae caused a 37,03% COD diminution in vinasse, diminished its conductivity and promoted a slight elevation of the pH; it obtained low biomass...(Complete abstract click electronic access below)

Ensaios de mutação gênica reversa e teste do micronúcleo para avaliação da atividade mutagênica de Pouteria torta E Pouteria ramiflora

O Brasil é um país dotado de Biodiversidade incomparável da qual advém inúmeras plantas medicinais que são frequentemente utilizadas de acordo com conhecimento empírico da população em geral. Considerando a importância de investigar os efeitos farmacológicos e toxicológicos de espécies vegetais utilizadas com fins terapêuticos, foi objetivo do presente trabalho avaliar a atividade mutagênica dos extratos metanólicos e hexânicos de Pouteria ramiflora e Pouteria torta, pois seus dados farmacológicos descritos na literatura são bastante restritos, destacando-se as atividades antimicrobiana, citotóxica e imunomoduladora. Como ferramenta foram escolhidos os testes de Ames e do Micronúcleo, pois ambos são preconizados pela ANVISA em testes de toxicidade de fitoterápicos. No Teste de Ames foram utilizadas as linhagens TA100, TA98, TA97a e TA102 de Salmonella typhimurium em presença e ausência de metabolização e no ensaio do micronúcleo foi utilizado o sangue periférico de camundongos Swiss tratados in vivo. Os resultados constataram que os extratos de ambas as espécies provocaram desvios da normalidade, ou seja, o Teste de Ames detectou aumento no número de revertentes por placa e o Teste do micronúcleo mostrou aumento significativo no número de células micronucleadas. Esses resultados demonstraram claramente que as duas espécies de Pouteria estudadas apresentaram potencial mutagênico e, portanto, o uso popular dessas plantas deve ser feito com cautela

Avaliação toxicológica durante a biodegradação de óleos e biodiesel

Atividades relacionadas com a extração do petróleo, bem como as atividades derivadas envolvem grandes riscos, que podem ser ambientais ou à saúde humana. Podem ser de forma direta, como os derramamentos, ou indireta, como resíduos gerados pela sua utilização, poluindo ar, corpos d’água e solos. A biorremediação consiste na utilização de microrganismos tais como as bactérias, fungos filamentosos e leveduras para remediar um ambiente contaminado, transformando os compostos em algo pouco tóxico ou sem nenhuma toxicidade. A ciência que estuda os efeitos tóxicos nos organismos e no ambiente se chama toxicologia. Por isso existe uma íntima ligação entre essas duas ciências. O presente projeto tem como objetivo estudar a toxicidade de óleos lubrificantes automotivos (mineral novo, sintético novo e usado), óleos vegetais (novo e usado) e biodiesel durante sua biodegradação em ambiente terrestre. Análises descritivas e comparativas são as bases para o estudo e compreensão da biodegradação dos contaminantes aqui citados. Os testes toxicológicos darão uma idéia de biodegradação dos diferentes contaminantes no solo. Para os testes de toxicidade serão utilizadas sementes de Eruca sativa (rúcula), sementes de Lactuca sativa (alface) e Eisenia andrei (minhoca). Após 180 dias de biodegradação dos compostos pôde-se concluir que o óleo lubrificante sintético é o mais biodegradável e os demais contaminantes necessitam de tempo de biodegradação superior a 6 meses para que sua toxicidade fique baixa.

Degradação do herbicida diuron por bactérias isoladas de solos de cultura de cana-de-açúcar e avaliação da toxidade dos metabolitos gerados sobre peixes

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

Estudo da atuação dos metais zinco e cádmio sobre os aspectos reprodutivos da espécie Ceriodaphnia dubia geração parental e F1

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

In vitro cytotoxicity of white MTA, MTA Fillapex® and Portland cement on human periodontal ligament fibroblasts

The aim of this study was to compare the in vitro cytotoxicity of white mineral trioxide aggregate (MTA), MTA Fillapex® and Portland cement (PC) on human cultured periodontal ligament fibroblasts. Periodontal ligament fibroblast culture was established and the cells were used for cytotoxic tests after the fourth passage. Cell density was set at 1.25 X10 4 cells/well in 96-well plates. Endodontic material extracts were prepared by placing sealer/cement specimens (5X3mm) in 1mL of culture medium for 72 h. The extracts were then serially two-fold diluted and inserted into the cell-seeded wells for 24, 48 and 72 h. MTT assay was employed for analysis of cell viability. Cell supernatants were tested for nitric oxide using the Griess reagent system. MTA presented cytotoxic effect in undiluted extracts at 24 and 72 h. MTA Fillapex® presented the highest cytotoxic levels with important cell viability reduction for pure extracts and at ½ and ¼ dilutions. In this study, PC did not induce alterations in fibroblast viability. Nitric oxide was detected in extract-treated cell supernatants and also in the extracts only, suggesting presence of nitrite in the soluble content of the tested materials. In the present study, MTA Fillapex displayed the highest cytotoxic effect on periodontal ligament fibroblasts followed by white MTA and PC.

Indicadores químicos e biológicos na avaliação da qualidade do sedimento do Canal do Porto de Santos (SP, Brasil)

O Porto de Santos, inaugurado oficialmente em fevereiro de 1892, é o principal porto brasileiro e o maior da América Latina, responsável por cerca de um quarto da movimentação da balança comercial do país e mais de 60 milhões de toneladas de cargas diversas. Impactos na área decorrem da grande quantidade de embarcações e necessidade de dragagens periódicas, além da existência de uma extensa ocupação desordenada de suas margens e da presença de um complexo de indústrias e usinas na região. A qualidade do sedimento do Canal do Porto foi avaliada por meio de testes de toxicidade (agudo e crônico), de análises químicas (metais e hidrocarbonetos) e da estrutura da comunidade bentônica. O sedimento foi coletado em agosto de 2012 com pegador de fundo de 0,05m2 (3 réplicas para bentos) ao longo do Canal. Foram determinados 10 pontos de coleta para as análises químicas e de toxicidade, sendo 3 pontos para a análise da macrofauna bentônica (início, meio e fim do Canal). A distância entre o primeiro e o último ponto foi de 16 km. A avaliação conjunta dos resultados indicou um impacto maior na região mais interna do Canal. Na parte mais próxima ao complexo industrial de Cubatão foram observadas as maiores concentrações de metais e hidrocarbonetos, associadas a baixos valores de diversidade e riqueza, além de uma alta densidade do gastrópodo Heleobia australis. No centro do Canal do Porto, houve uma maior contribuição de indicadores de esgoto, presença de hidrocarbonetos e metais em concentrações relativamente altas, valores extremamente baixos de densidade, diversidade e riqueza da macrofauna bentônica, menor sobrevivência do anfípodo Tiburonella viscana (toxicidade aguda) e baixa taxa de eclosão de ovos do copépodo Nitokra sp (toxicidade crônica). Esse ponto encontra-se próximo a uma grande quantidade de habitações precárias, cujo esgoto é lançado diretamente no Canal.

Efeitos dos agrotóxicos Kraft®36EC e Score®250EC (e seus princípios ativos) em ecossistemas aquáticos: análises comparativas e ecossistêmicas

Com o advento da agricultura ampliou-se a produção alimentar e os bens de consumo, no entanto, os riscos ambientais também foram maximizados em função da adoção de técnicas produtivas baseadas no uso intensivo de insumos agrícolas. Esta problemática é mundial, embora mais evidenciada nos países em desenvolvimento e que tem, na produção agrícola, a base de sua economia. O Brasil enquadra-se nesta situação e desde 2009 é considerado o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, criando um cenário de risco ambiental e de saúde humana. Os efeitos ambientais, base deste estudo, estão relacionados não somente à perda de espécies não-alvo, uma vez que os agrotóxicos não são seletivos, mas também as alterações em nível ecossistêmico, a qual se relaciona com as perdas das funções e dos serviços gerados pelos sistemas naturais. Adiciona-se a esta complexidade, a forma de ação de cada agrotóxico, a distribuição dos mesmos nos diferentes compartimentos (ar, solo e água), o período de permanência de cada um, as relações sinérgicas decorrentes das interações entre diferentes produtos, a formação de subprodutos no processo de degradação, entre outros fatores, como as diferenças existentes entre o ingrediente ativo e a formulação comercial, na qual existem os chamados ingredientes inertes em sua composição, os quais podem ser muito mais tóxicos para espécies e ecossistemas. Considerando esta abordagem, a presente pesquisa foi desenvolvida com base na realidade de um local de referência, o município de Bom Repouso (MG/BR), no qual a intensificação da produção de morango e batata tem trazido uma série de riscos sociais e ambientais. Semelhante a outras regiões produtivas do país, o uso de agrotóxicos é recorrente, amplo e irrestrito, com destaque para as formulações comerciais Kraft®36EC e Score®250EC, as quais, juntamente com seus respectivos ingredientes ativos (abamectina e difenoconazol), foram avaliadas por meio de testes de toxicidade com espécies de diferentes níveis tróficos representativas de um ecossistema aquático, gerando informações que foram avaliadas em nível de espécie e de ecossistema, simulando o cenário de aplicação dos produtos no local de referência. Os resultados obtidos permitiram concluir sobre as diferenças de sensibilidade das espécies e quais seriam as mais indicadas para se avaliar os efeitos tóxicos de ambos os agrotóxicos; os efeitos diferenciados entre a formulação comercial e os ingredientes ativos; bem como as respostas em termos de espécies e de ecossistemas, demonstrando a necessidade de que ambas as análises sejam consideradas na avaliação de risco ecológico.

Comparação de métodos ecotoxicológicos na avaliação de sedimentos marinhos e estuarinos

A amônia não ionizada pode ser interferente nos testes de toxicidade com a água intersticial de sedimentos marinhos e estuarinos. Com o objetivo de se encontrar em uma alternativa que minimizasse o efeito da amônia avaliou-se, em paralelo à água intersticial, o método que utiliza a interface sedimento/água. Foram analisadas 25 amostras de sedimento através do teste de toxicidade crônica de curta duração com Lytechinus variegatus. Foi observada correlação significativa entre os efeitos tóxicos para os diversos estágios embrio-larvais e a concentração de amônia não ionizada para os dois métodos avaliados. Quando comparadas com a interface sedimento/água, foram observadas concentrações superiores de amônia não ionizada em todas as amostras de água intersticial, que isoladamente, poderiam causar os efeitos tóxicos observados. Conclui-se que o teste de toxicidade na interface sedimento/água é o método mais adequado para avaliação de sedimentos marinhos e estuarinos, pois possibilitou a utilização de um maior número de resultados de testes de toxicidade do que aquele com água intersticial, uma vez que minimizou a influência da amônia. Foi evidenciada correlação significativa entre os resultados das concentrações de HPAs determinadas nas amostras de sedimento bruto e a toxidade observada nos diversos estágios embrio-larvais, pelo método da água intersticial. Para os metais, obteve-se correlação significativa com os efeitos tóxicos nos referidos estágios determinados na interface sedimento/água. Não foi evidenciada correlação entre a granulometria e o efeito tóxico nas amostras. O registro dos efeitos nos diferentes estágios embrio-larvais mostrou-se bastante útil, pois além de oferecer informações a respeito da toxicidade da amostra (ausência ou presença) possibilitou a hierarquização, em termos da intensidade de efeito adverso, daquelas amostras tóxicas.

Avaliação ecotoxicológica de efluentes industriais utilizando Danio rerio Hamilton-Buchanan, 1822 (TELEOSTEI, CYPRINIDAE)

The industrial effluents are one of the main sources of water pollution. For an appropriate characterization and control of their discharges, the most efficient strategy is the integrated use of chemical, physical and ecotoxicological analyses. The aims of this study were to asses the efficiency of the treatment plant of a textile industry performing acute toxicity tests and physical-chemical analyses of the effluents before and after the treatment, besides evaluate the toxicity of the effluents of the Treatment System of Liquids Effluents (Sistema de Tratamento de Efluentes Líquidos - SITEL) of Distrito Industrial de Natal (DIN) and some of their physical-chemical variables. The species used in the ecotoxicological tests was the fish Danio rerio. The results showed that the treatment plant reduced significantly (around 50%) the toxicity of the raw textile effluent in only three of the seven tests but, in general, it promoted the reduction of the physical-chemical parameters analyzed. The toxicity and the physical-chemical factors of the effluents of SITEL of DIN varied among the tests and show the importance of monitoring their discharges in the Potengi river, one of the most important rivers of the Rio Grande do Norte state

Avaliação da ecotoxicidade de percolados em áreas de disposição de resíduos na região metropolitana de Natal/RN

Leachates are effluent produced by decomposition of solid waste, they have complex composition and can be highly toxic. Therefore such percolated liquid should be collected and treated properly to avoid environmental contamination of soil and of water bodies. The objective of this study was to evaluate the toxicity through ecotoxicological tests with Ceriodaphnia dubia (Cladocera - Crustacea) of percolated liquids generated in two different systems of municipal solid waste (MSW) disposal in the city of Natal/ RN: A Sanitary Landfill in the Metropolitan Region of Natal/ RN, and in a dump off area. Furthermore, it was evaluated the possible contamination of the underground water of the dump off area. Two monthly samples were taken at four points between the months of May/2009 and January/2010. The Point "A" corresponds to the end of the pond leachate treatment in ASRMN; The Point "B" corresponds to a containment pond at the dump. The Point "C" is an area near one of the cells of the dump off area where the leachate outcrops; The Point "D" stands for an underground water well at the area. The last point, called "E" was sampled only once and corresponds to the slurry produced by temporary accumulation of solid waste in the open area of the dump. The ecotoxicological tests, acute and chronic, followed the ABNT 13373/2005 rules, with some modifications. The samples were characterized by measuring the pH number, the dissolved oxygen (DO), the salinity, BOD5, COD, Cd, Cu, Pb, Cr, Fe, Mg, Ni, and Zn. At Point A, the average number of EC50-48h ranged between 1.0% and 2.77% (v/v), showing a high toxicity of the leachate to C.dubia in all months. To this point, positive correlations were found between the EC50- 48 with precipitation. Negative correlations were found between the EC50- 48h with salinity. At point B there was no response of the acute exposure of organisms to the test samples. At point C the EC50-48h ranged from 17.68% to 35.36% in just two months of the five ones analyzed, not correlated meaning. Point D, the EC50-48h level ranged between 12.31% and 71.27%, showed a negative correlation with, only, precipitation. Although it was observed toxicity of underground water in the Landfill Area, there was no evidence of water contamination by leachate, however, due to the toxic character of this water, additional tests should be conducted to confirm the quality of water that is used for human supply. At point E there was no acute toxicity. These results support the dangers of inappropriate disposal of MSW to water bodies due to the high toxicity of the leachate produced highlighting the necessity of places of safe confinement and a treatment system more effective to it

Diagnóstico ecotoxicológico dos efluentes lançados no complexo estuarino do Jundiaí/Potengi, Natal/RN

Untreated effluents that reach surface water affect the aquatic life and humans. This study aimed to evaluate the wastewater s toxicity (municipal, industrial and shrimp pond effluents) released in the Estuarine Complex of Jundiaí- Potengi, Natal/RN, through chronic quantitative e qualitative toxicity tests using the test organism Mysidopsis Juniae, CRUSTACEA, MYSIDACEA (Silva, 1979). For this, a new methodology for viewing chronic effects on organisms of M. juniae was used (only renewal), based on another existing methodology to another testorganism very similar to M. Juniae, the M. Bahia (daily renewal).Toxicity tests 7 days duration were used for detecting effects on the survival and fecundity in M. juniae. Lethal Concentration 50% (LC50%) was determined by the Trimmed Spearman-Karber; Inhibition Concentration 50% (IC50%) in fecundity was determined by Linear Interpolation. ANOVA (One Way) tests (p = 0.05) were used to determinate the No Observed Effect Concentration (NOEC) and Low Observed Effect Concentration (LOEC). Effluents flows were measured and the toxic load of the effluents was estimated. Multivariate analysis - Principal Component Analysis (PCA) and Correspondence Analysis (CA) - identified the physic-chemical parameters better explain the patterns of toxicity found in survival and fecundity of M. juniae. We verified the feasibility of applying the only renewal system in chronic tests with M. Juniae. Most efluentes proved toxic on the survival and fecundity of M. Juniae, except for some shrimp pond effluents. The most toxic effluent was ETE Lagoa Aerada (LC50, 6.24%; IC50, 4.82%), ETE Quintas (LC50, 5.85%), Giselda Trigueiro Hospital (LC50, 2.05%), CLAN (LC50, 2.14%) and COTEMINAS (LC50, IC50 and 38.51%, 6.94%). The greatest toxic load was originated from ETE inefficient high flow effluents, textile effluents and CLAN. The organic load was related to the toxic effects of wastewater and hospital effluents in survival of M. Juniae, as well as heavy metals, total residual chlorine and phenols. In industrial effluents was found relationship between toxicity and organic load, phenols, oils and greases and benzene. The effects on fertility were related, in turn, with chlorine and heavy metals. Toxicity tests using other organisms of different trophic levels, as well as analysis of sediment toxicity are recommended to confirm the patterns found with M. Juniae. However, the results indicate the necessity for implementation and improvement of sewage treatment systems affluent to the Potengi s estuary

Mineral and organic pollution in river Sabor (Northeastern Portugal): ecotoxicological effects on freshwater fauna

Aquatic ecosystems are final collectors of all kinds of pollution as an outcome of anthropogenic inputs, such us untreated industrial and municipal sewage and agricultural pollutants. There are several aquatic ecosystems that are threatened by mineral and organic pollution. In Northeastern Portugal, near Bragança, different watercourses are suffering negative impacts of human activities. It has been developed several studies in the monitoring of environmental impacts in these river basins, namely in Rio Fervença, affected by organic pollution, and in Portelo stream, affected, since 2009, by the collapse and continuous input of mining deposits. In this sense, the present study aimed to continue the monitoring study of ecological status of freshwater ecosystems of Northeastern Portugal, namely the following objectives: a) mineral pollution effects of mining deposits sudden incorporated into Portelo stream; b) organic pollution due to domestic and industrial inputs in River Fervença. Also, since fish are useful experimental models to evaluate toxicological mechanisms of contaminants, c) acute toxicity tests with Cu were conducted in laboratory conditions. During 2015/2016, it was made abiotic and biotic characterization of 16 sampling sites distributed by both Portelo and Fervença rivers, tributaries of main River Sabor (Douro Basin). Several physicochemical parameters were determined and Riparian Quality (QBR Index) and Channel Quality (GQC) Indexes were determined for habitat evaluation. Fish and invertebrate communities were sampled, according to protocols of Water Framework Directive (WFD). Several metrics were determined, with particular emphasis on the Biotic Index IBMWP and the Northern Portuguese Invertebrate Index (IPtIN). Acute toxicity tests were conducted with an Iberian fish species, common barbel (Luciobarbus bocagei) and some plasmatic electrolytes levels were evaluated, to assess their contribution to mitigate osmoregulatory adverse effects of Cu. Also, same electrolytes were measured after changing to clean water, in attempt to assess fish capacity to reverse this situation. Results obtained for both rivers showed a significant level of disturbance that affected decisively water, habitat and biological quality of aquatic ecosystems. Mineral and Organic Pollution in River Sabor (NE Portugal): Ecotoxicological Effects on Freshwater Fauna Due to this change of environmental conditions in Portelo stream (extreme pH values, high conductivity and presence of heavy metals), several biological metrics (e.g. taxonomic richness, abundance, diversity, evenness) confirmed, comparatively with reference sites, a substantial decrease on ecological integrity status. The same pattern was found for Fervença River; however other water parameters, namely the content of most limiting nutrients (e.g. N and P) seemed to have more influence in the composition and structure of macroinvertebrate and fish communities. In fact, despite the operation of the Sewage Treatment Plant of Bragança, Fervença River presented significant levels of disturbance that affected decisively the quality and ecological integrity of the aquatic ecosystem. The synergic effect of domestic and industrial pollution, intensive agriculture, regulation and degradation of aquatic and riparian habitats contributed to the decrease of ecological condition, namely in the downstream zones (after Bragança). The results for acute toxicity, showed that fish can change Na+ and K+ levels face to Cu exposition and, depending of Cu concentration tested, can also return to normal levels, providing some insights to that are believed to occurred in fish population, near the Portelo mines. The low ecological integrity status detected in the lotic ecosystems in NE Portugal as a result of mineral and organic pollution deserves the development of several measures for rehabilitation and improving of water quality. On the other hand, environmental education actions are needed to contribute to improvement of ecological integrity of the river and its conservation.

Ecotoxicological assessment of sediments from the Santos and São Vicente estuarine system- Brazil

O sedimento representa um importante depósito de contaminantes e uma fonte de contaminação para a cadeia alimentar aquática. Testes de toxicidade usando anfípodos como organismos-teste são empregados para avaliar sedimentos marinhos e estuarinos, juntamente com análises químicas. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade de sedimentos de seis estações situadas no Sistema Estuarino e Portuário de Santos e São Vicente (São Paulo-Brasil), usando testes de toxicidade aguda com sedimento com anfípodos (Tiburonella viscana) e análises químicas de metais, PCB, e PAH. Outros parâmetros do sedimento foram analisados, como carbono orgânico e granulometria. Foram observados níveis de contaminação mais altos na porção interna do estuário onde se localiza o Porto de Santos e a zona industrial. Os testes de toxicidade mostraram resultados adversos significantes para a maioria das amostras testadas, e os sedimentos da porção interna do estuário apresentaram toxicidade mais alta. As análises de componentes principais indicaram uma relação forte entre contaminação do sedimento e toxicidade. As correlações positivas destes fatores nas amostras estudadas foram usadas para estabelecer os pesos das concentrações químicas que estão associadas com os efeitos adversos. Tais análises permitiram estimar valores limiares de efeito para a contaminação de sedimento através de análises multivariadas, identificando os contaminantes associados com o efeito biológico. Estes valores sugeridos são: Cu, 69.0; Pb, 17.4; Zn, 73.3(mg.kg-1); PAHs, 0.5 (mg.kg-1) e PCBs, 0.1 (µg.kg-1).

Ecotoxicological assessment of sediments from the Port of Santos and the disposal sites of dredged material

A dragagem dos sedimentos do Canal de Santos é necessária para permitir o trânsito de navios que operam no Porto de Santos. As áreas de disposição do material dragado estão situadas na zona costeira, em frente à Baía de Santos. Este estudo visou avaliar a qualidade dos sedimentos do Canal de Santos e das áreas de disposição atuais e antigas, utilizando testes de toxicidade de sedimento integral com anfípodos e de toxicidade de elutriatos com embriões de ouriço do mar. As amostras do Canal de Santos foram consideradas as mais tóxicas: todas as amostras dessa área foram consideradas significativamente tóxicas. Além disso, algumas amostras das áreas de disposição exibiram toxicidade. Os resultados mostraram, portanto, que os sedimentos apresentam evidências de degradação em sua qualidade, porém novos estudos devem ser conduzidos visando determinar as relações entre contaminação e toxicidade. Os resultados sugerem ainda que a disposição dos sedimentos dragados deva ser reavaliada.