Controls on trace metals in urban stream sediments : implications for pollution monitoring using sediment chemistry data

Contamination of urban streams is a rising topic worldwide, but the assessment and investigation of stormwater induced contamination is limited by the high amount of water quality data needed to obtain reliable results. In this study, stream bed sediments were studied to determine their contamination degree and their applicability in monitoring aquatic metal contamination in urban areas. The interpretation of sedimentary metal concentrations is, however, not straightforward, since the concentrations commonly show spatial and temporal variations as a response to natural processes. The variations of and controls on metal concentrations were examined at different scales to increase the understanding of the usefulness of sediment metal concentrations in detecting anthropogenic metal contamination patterns. The acid extractable concentrations of Zn, Cu, Pb and Cd were determined from the surface sediments and water of small streams in the Helsinki Metropolitan region, southern Finland. The data consists of two datasets: sediment samples from 53 sites located in the catchment of the Stream Gräsanoja and sediment and water samples from 67 independent catchments scattered around the metropolitan region. Moreover, the sediment samples were analyzed for their physical and chemical composition (e.g. total organic carbon, clay-%, Al, Li, Fe, Mn) and the speciation of metals (in the dataset of the Stream Gräsanoja). The metal concentrations revealed that the stream sediments were moderately contaminated and caused no immediate threat to the biota. However, at some sites the sediments appeared to be polluted with Cu or Zn. The metal concentrations increased with increasing intensity of urbanization, but site specific factors, such as point sources, were responsible for the occurrence of the highest metal concentrations. The sediment analyses revealed, thus a need for more detailed studies on the processes and factors that cause the hot spot metal concentrations. The sediment composition and metal speciation analyses indicated that organic matter is a very strong indirect control on metal concentrations, and it should be accounted for when studying anthropogenic metal contamination patterns. The fine-scale spatial and temporal variations of metal concentrations were low enough to allow meaningful interpretation of substantial metal concentration differences between sites. Furthermore, the metal concentrations in the stream bed sediments were correlated with the urbanization of the catchment better than the total metal concentrations in the water phase. These results suggest that stream sediments show true potential for wider use in detecting the spatial differences in metal contamination of urban streams. Consequently, using the sediment approach regional estimates of the stormwater related metal contamination could be obtained fairly cost-effectively, and the stability and reliability of results would be higher compared to analyses of single water samples. Nevertheless, water samples are essential in analysing the dissolved concentrations of metals, momentary discharges from point sources in particular.

Trace metals in fresh water plankton

The uptake of Cu, Zn, and Cd by fresh water plankton was studied by analyzing samples of water and plankton from six lakes in southern California. Co, Pb, Mn, Fe, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, and Al were also determined in the plankton samples. Special precautions were taken during sampling and analysis to avoid metal contamination.

The relation between aqueous metal concentrations and the concentrations of metals in plankton was studied by plotting aqueous and plankton metal concentrations vs time and comparing the plots. No plankton metal plot showed the same changes as its corresponding aqueous metal plot, though long-term trends were similar. Thus, passive sorption did not completely explain plankton metal uptake.

The fractions of Cu, Zn, and Cd in lake water which were associated with plankton were calculated and these fractions were less than 1% in every case.

To see whether or not plankton metal uptake could deplete aqueous metal concentrations by measurable amounts (e.g. 20%) in short periods (e.g. less than six days), three integrated rate equations were used as models of plankton metal sorption. Parameters for the equations were taken from actual field measurements. Measurable reductions in concentration within short times were predicted by all three equations when the concentration factor was greater than 10^5. All Cu concentration factors were less than 10^5.

The role of plankton was regulating metal concentrations considered in the context of a model of trace metal chemistry in lakes. The model assumes that all particles can be represented by a single solid phase and that the solid phase controls aqueous metal concentrations. A term for the rate of in situ production of particulate matter is included and primary productivity was used for this parameter. In San Vicente Reservoir, the test case, the rate of in situ production of particulate matter was of the same order of magnitude as the rate of introduction of particulate matter by the influent stream.

Metallothionein as an indicator of water quality: assessment of the bioavailability of cadmium, copper, mercury and zinc in aquatic animals at the cellular level

The study of metallothioneins (MTs) has greatly improved our understanding of body burdens, metal storage and detoxification in aquatic organisms subjected to contamination by the toxic heavy metals, Cd, Cu, Hg and Zn. These studies have shown that in certain organisms MT status can be used to assess impact of these metals at the cellular level and, whilst validation is currently limited to a few examples, this stress response may be linked to higher levels of organisation, thus indicating its potential for environmental quality assessment. Molluscs, such as Mytilus spp., and several commonly occurring teleost species, are the most promising of the indicator species tested. Natural variability of MT levels caused by the organism's size, condition, age, position in the sexual cycle, temperature and various stressors, can lead to difficulties in interpretation of field data as a definitive response-indicator of metal contamination unless a critical appraisal of these variables is available. From laboratory and field studies these data are almost complete for teleost fish. Whilst for molluscs much of this information is lacking, when suitable controls are utilised and MT measurements are combined with observations of metal partitioning, current studies indicate that they are nevertheless a powerful tool in the interpretation of impact, and may prove useful in water quality assessment.

真空室内金属杂质污染对光学薄膜性能的影响

真空室内金属粒子污染是降低激光薄膜性能的一个重要因素。采用高真空残余气体分析仪,对薄膜沉积过程中的气氛进行分析。发现由黄铜制作的加热灯架在工作时会分解出Zn,在这种条件下沉积薄膜,会使薄膜中掺入金属杂质,导致薄膜激光破坏阈值降低。采用表面分析技术对薄膜的组分进行分析,证实薄膜中锌杂质的存在。激光破坏实验证明,含有锌杂质的薄膜的破坏阈值明显降低。

Intensive biological survey of the Glaze Brook catchment. Supplementary report on the water quality as indicated by macrophytes. August 1981

This is the Intensive biological survey of the Glaze Brook catchment: Supplementary report on the water quality as indicated by macrophytes produced by the North West Water Authority in 1981. This report describes the results of the macrophyte survey including data on their distribution and the prevailing water quality (nutrient status and toxic metal contamination) It supplements the initial report,TS-BS-81-3, which described the macroinvertebrate survey. The aim of this project is to describe the distribution of macrophytes within the river, paying attention to areas where weed growth may directly affect water quality or amenity usage, and describe the distribution of toxic metals. In the survey 16 sites of 500 m lengths of river were analysed, noting the relative abundance and percentage cover of the macrophytes present, plant score and Community Description Class (C.D.C.) were computed.

Distribution and mobility of metals in agricultural soils near a copper smelter in South China

The distribution and mobility of heavy metals in the paddy soils surrounding a copper smelting plant in south China was investigated. We assessed the degree of metal contamination using an index of geoaccumulation. The metals were divided into two groups: (1) Cu, Zn, Pb and Cd, whose concentrations were heavily affected by anthropogenic inputs, and (2) Ni, Co and Cr, which were mainly of geochemical origin. Concentrations of Cu, Cd, Zn, and Pb in the polluted soils were higher than the Chinese soil quality criteria. The chemical partitioning patterns of Pb, Zn and Cu indicated that Pb was largely associated with the residual and NH2OH HCl extractable fractions. In contrast, Cd was predominantly associated with the MgCl2 extractable fraction. A large proportion of Cu was bound to the acidic H2O2 extractable fractions, while Zn was predominantly found in the residual phase. The fraction of mobile species, which potentially is the most harmful to the environment, was found to be elevated compared to unpolluted soils in which heavy metals are more strongly bound to the matrix. The mobility of the metals was studied by water extraction using a modification of Tessier's procedure, and the order of mobility was Zn > Cd > Cu > Ce > Pb.

Investigation of heavy metals in sediments and Manila clams Ruditapes philippinarum from Jiaozhou Bay, China

Manila clams (Ruditapes philippinarum) and sediments were collected bimonthly during 2007 at five locations in Jiaozhou Bay near Qingdao, China, to determine heavy metal concentrations and to assess the validation of R. philippinarum as a metal biomonitor. Concentrations of heavy metals in clam soft tissues ranged between 0.75 and 3.31, 0.89 and 15.20, 5.70 and 26.03, 52.12 and 110.33, 10.30 and 72.34, 9.64 and 28.60, and 3.15 and 52.75 mu g g (-aEuro parts per thousand 1) dry weight for Cd, Pb, Cu, Zn, Mn, Cr, and Ni, respectively. Most of the highest values occurred at the northeast bay and the lowest values occurred at the western part. Regarding seasonal variation, relatively high tissue metal concentrations were observed during October or December. A similar pattern was also found in habitat sediments. There was a strong correlation between the concentrations of Cd, Pb, Zn, Mn, Cr, and Ni in soft tissues and surrounding sediments. It is indicated that R. philippinarum could be used as a biomonitor for heavy metal contamination in Jiaozhou Bay.

Potential impacts of leakage from deep CO2 geosequestration on overlying freshwater aquifers.

Carbon Capture and Storage may use deep saline aquifers for CO(2) sequestration, but small CO(2) leakage could pose a risk to overlying fresh groundwater. We performed laboratory incubations of CO(2) infiltration under oxidizing conditions for >300 days on samples from four freshwater aquifers to 1) understand how CO(2) leakage affects freshwater quality; 2) develop selection criteria for deep sequestration sites based on inorganic metal contamination caused by CO(2) leaks to shallow aquifers; and 3) identify geochemical signatures for early detection criteria. After exposure to CO(2), water pH declines of 1-2 units were apparent in all aquifer samples. CO(2) caused concentrations of the alkali and alkaline earths and manganese, cobalt, nickel, and iron to increase by more than 2 orders of magnitude. Potentially dangerous uranium and barium increased throughout the entire experiment in some samples. Solid-phase metal mobility, carbonate buffering capacity, and redox state in the shallow overlying aquifers influence the impact of CO(2) leakage and should be considered when selecting deep geosequestration sites. Manganese, iron, calcium, and pH could be used as geochemical markers of a CO(2) leak, as their concentrations increase within 2 weeks of exposure to CO(2).

Spatial patterns and autocorrelation in the response of microarthropods to soil pollutants: The example of oribatid mites in an abandoned mining and smelting area

Although exogenous factors such as pollutants can act on endogenous drivers (e.g. dispersion) of populations and create spatially autocorrelated distributions, most statistical techniques assume independence of error terms. As there are no studies on metal soil pollutants and microarthropods that explicitly analyse this key issue, we completed a field study of the correlation between Oribatida and metal concentrations in litter, organic matter and soil in an attempt to account for spatial patterns of both metals and mites. The 50-m wide study area had homogenous macroscopic features, steep Pb and Cu gradients and high levels of Zn and Cd. Spatial models failed to detect metal-oribatid relationships because the observed latitudinal and longitudinal gradients in oribatid assemblages were independent of the collinear gradients in the concentration of metals. It is therefore hypothesised that other spatially variable factors (e.g. fungi, reduced macrofauna) affect oribatid assemblages, which may be influenced by metals only indirectly. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Arsenic, cadmium, and lead pollution and uptake by rice (Oryza sativa L.) grown in greenhouse

Purpose: Hunan province is well-known for its extensive base-metal extraction and smelting industries. However, the legacies of excavation operations, transportation, and selective smelting activities within Hunan have resulted in the generation of large quantities of mine wastes, which will become the sources of metal contamination in the environment. Thus, there is an increasingly important health issue underlying the study of arable land pollution and transfer of As, Cd, and Pb in the paddy soil–rice system.
Materials and methods: Paddy soils collected from mining- and smelting-impacted areas in Hunan province and rice seed (Oryza sativa L. cv Jia Hua-1) were used for pot experiments under greenhouse conditions. One 30-day-old seedling was transplanted into one pot containing 5.0 kg pretreated soil. At harvest, rice grains and shoots were washed with distilled water to remove surface soil, and oven-dried at 65°C for 96 h until a constant weight was reached. Roots were washed carefully with distilled water for the next process of extracting iron plaque using dithionite–citrate–bicarbonate solution. Total concentrations of As, Cd, and Pb in soil and rice plant tissues were measured by inductively coupled plasma mass spectrometer.
Results and discussion: Total concentrations of As, Cd, and Pb in the soils collected from 12 mining- and smelting-impacted areas in Hunan province were much higher than Hunan background values and exceeded the maximum concentration limit for soils set by the Ministry of Environmental Protection. The yields of rice grain from Pb/Zn mining and smelting sites were negatively correlated to overall pollution scores. Distributions of As, Cd, and Pb in rice plant followed: root >> shoot > husk > whole grain. About 30.1–88.1% of As, 11.2–43.5% of Cd, and 14.0–33.9% of Pb were accumulated in iron plaque on root surfaces.
Conclusions: High concentrations of As, Cd, and Pb are observed in paddy soils from mining- and smelting-impacted areas in Hunan province, indicating those paddy soils suffer serious combined heavy metal contamination. In particular, Cd is the dominant contaminant followed by As and Pb in paddy soils from most locations. The distributions of As, Cd, and Pb in rice tissue were: root >> shoot > husk > whole grain. Concentrations of Pb in all whole grain and of As and Cd in 50% of whole grain samples exceeded Chinese Hygienic Standard values for food.

Contaminants in surface water and sediments around the Tynagh Mine, Galway, Ireland.

A former silver mine in Tynagh, Co. Galway, Ireland is one of the most contaminated mine sites in Europe with maximum concentrations of Zn, As, Pb, Mn, Ni, Cu, and Cd far exceeding guideline values for water and sediment. The aims of this research were to 1) further assess the contamination, particularly metals, in surface water and sediment around the site, and 2) determine if the contamination has increased 10 years after the Environmental Protection Agency Ireland (EPAI) identified off-site contamination. Site pH is alkaline to neutral because CaCO3-rich sediment and rock material buffer the exposed acid generating sulphide-rich ore. When this study was compared to the previous EPAI study conducted 10 years earlier, it appeared that further weathering of exposed surface sediment had increased concentrations of As and other potentially toxic elements. Water samples from the tailings ponds and adjacent Barnacullia Stream had concentrations of Al, Cd, Mn, Zn and Pb above guideline values. Lead and Zn concentrations from the tailings pond sediment were 16 and 5 times higher, respectively, than concentrations reported 10 years earlier. Pb and Zn levels in most sediment samples exceeded the Expert Group (EGS) guidelines of 1000 and 5000 mg/kg, respectively. Arsenic concentrations were as high as 6238 mg/kg in the tailings ponds sediment, which is 62 and 862 times greater than the EGS and Canadian Soil Quality Guidelines (CSQG), respectively. Cadmium, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn concentrations in water and sediment were above guideline values downstream of the site. Additionally, Fe, Mn and organic matter (OM) were strongly correlated and correlated to Zn, Pb, As, Cd, Cu and Ni in stream sediment. Therefore, the nearby Barnacullia Stream is also a significant pathway for contaminant transport to downstream areas. Further rehabilitation of the site may decrease the contamination around the area.

Geochemical analysis of sediments from a polluted waterway in the vicinity of a metallurgical plant, Minas Gerais, Brazil

Mining and metallurgical industries are the most responsible for heavy metal contamination. These contaminants are often associated to poor management strategies and the lack of suitable containment areas. This is the case of one of the largest metal alloy producers in the São Francisco river basin, in Minas Gerais state, Brazil. During operation, the tailings of this activity have been accumulated in the surrounding area, leading to heavy metal contamination (Mn, Cu, Zn, Ni, Pb, Cd, Cr and As), much above the critical levels, which accumulate in the sediments of the nearby waterways, in the soils of the drainage area, and in the water column. In this work we are going to discuss both the contamination level and its extent in the Consciência river, a small tributary of the São Francisco river, the longest river entirely Brazilian, by analyzing the geochemistry and mineralogy of the accumulated sediments. It will be also discuss the reclamation strategies of this site and the impact on the environment.

Efeitos da toxicidade por metais pesados em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii: diversidade e resposta de população isoladas de uma mina de chumbo

Nas últimas décadas verificou-se um aumento da contaminação dos solos com metais pesados resultante de processos antropogénicos. As descargas de efluentes industriais, a actividade mineira e a aplicação de lamas residuais e de fertilizantes são as principais fontes de metais pesados. Em certas regiões, a acumulação destes elementos nos solos tem atingido níveis preocupantes para o equilíbrio dos ecossistemas. Vários estudos têm demonstrado que os metais influenciam os microrganismos afectando adversamente o seu crescimento, morfologia e actividades bioquímicas resultando num decréscimo da biomassa e diversidade. Entre os microrganismos do solo, as bactérias pertencentes ao género Rhizobium têm um elevado interesse científico, económico e ecológico devido à sua capacidade para fixar azoto. Deste modo, o trabalho desenvolvido ao longo desta tese incidiu sobre o efeito da toxicidade imposta pelos metais nas bactérias fixadoras de azoto, em particular em Rhizobium leguminosarum bv. trifolii e teve como principais objectivos: determinar o efeito dos metais pesados na sobrevivência e na capacidade de fixar azoto dos isolados de rizóbio; avaliar a influência dos metais na diversidade das populações de rizóbio isoladas de solos contaminados; determinar os níveis de tolerância do rizóbio a diferentes metais e analisar a resposta ao stresse oxidativo imposto pelo cádmio. A Mina do Braçal foi o local de estudo escolhido uma vez que os seus solos estão muito contaminados com metais em resultado da extracção de minério durante mais de 100 anos. Foram escolhidos 3 solos com diferentes graus de contaminação, o solo BC com concentrações reduzidas de metais, escolhido por estar numa zona já fora da mina e designado por solo controlo e os solos BD e BA considerados medianamente e muito contaminados, respectivamente. O Pb e o Cd foram os metais predominantes nestes solos, assim como o metalóide As, cujas concentrações ultrapassaram largamente os limites previstos na lei. Sendo as enzimas do solo boas indicadoras da qualidade do mesmo, foi determinada a actividade de algumas como a desidrogenase (DHA) e a catalase (CAT). Ambas as enzimas correlacionaramse negativamente com as concentrações de metais nos solos. A dimensão das populações indígenas de rizóbio nos solos contaminados (BD e BA) foi bastante baixa, 9,1 bactérias g-1 de solo e 7,3 bactérias g-1 de solo, respectivamente, quando em comparação com a população do solo BC (4,24x104 bactérias g-1 de solo). Estes resultados parecem estar relacionados com o elevado conteúdo em metais e com o pH ácido dos solos. A capacidade simbiótica também foi afectada pela presença de metais, uma vez que os isolados originários do solo BD mostraram menor capacidade em fixar azoto do que os isolados do solo controlo. A diversidade das populações de rizóbio foi determinada com recurso à análise dos perfis de plasmídeos, perfis de REP e ERIC-PCR de DNA genómico e perfis de proteínas e lipopolissacarídeos. No conjunto dos 35 isolados analisados foram identificados 11 plasmídeos com pesos moleculares entre 669 kb e 56 kb. Embora a incidência de plasmídeos tenha sido superior nos isolados do solo BC verificou-se maior diversidade plasmídica na população isolada do solo BD. Resultados similares foram obtidos com os perfis de REP e ERIC-PCR e perfis de proteínas, que indicaram maior diversidade nas populações dos solos contaminados (BD e BA), contrariamente ao verificado por outros autores. O grau de tolerância aos metais pesados e ao arsénio dos vários isolados testados dependeu do metal e do local de origem. No geral, os isolados do solo BD mostraram maior tolerância aos metais do que os isolados do solo controlo, o que está de acordo com o esperado uma vez que geralmente as populações dos locais contaminados são mais tolerantes. Contudo, os isolados do local mais contaminado (BA) foram muito tolerantes apenas ao chumbo mostrando-se sensíveis aos restantes metais. A inoculação dos solos BC, BD e BA após irradiação com estirpes seleccionadas de rizóbio permitiu avaliar a sua sobrevivência ao longo de 12 meses em condições mais realistas. Verificou-se que após um decréscimo inicial, os isolados inoculados no solo BC conseguiram recuperar a dimensão das suas populações para números similares aos inicialmente introduzidos, contrariamente ao verificado no solo BD onde o número de rizóbios decresceu ao longo dos 12 meses. As condições adversas do solo BA apenas permitiram a sobrevivência de 4 isolados até aos 3 meses e apenas dois deles conseguiram sobreviver após 12 meses, designadamente C 3-1 e A 17-3. Estes isolados possuem um plasmídeo de 669 kb que poderá estar na base da sobrevivência destas estirpes. Por outro lado, o último isolado é originário do solo contaminado e por isso estará também mais adaptado a sobreviver às elevadas concentrações de Pb existentes no solo BA. Por fim, constatou-se que o cádmio, um dos metais presente em concentrações mais elevadas nos solos em estudo, é um indutor de stresse oxidativo nos isolados de rizóbio menos tolerantes o que foi confirmado pelo aumento de ROS e danos celulares ao nível dos lípidos.

Gene expression in understanding mechanisms of toxicity in amphibians

De uma forma geral os anfíbios são conhecidos como organismos que apresentam uma grande sensibilidade a vários tipos de contaminantes. Contudo existem casos, como o de Pelophylax perezi (rã-verde), em que estes organismos habitam áreas extremamente contaminadas. Este facto verifica-se na mina de urânio desactivada, da Cunha Baixa (Viseu, centro de Portugal), em que uma população destas rãs habita na lagoa de efluente ácido mineiro (M). Estudos ecotoxicológicos anteriores com estes organismos revelaram apenas efeitos de toxicidade ténues levantando algumas questões. Com o objectivo de elucidar quais os mecanismos que permitem a P. perezi permanecer neste local, sem sofrer aparentemente efeitos perniciosos, encetamos este trabalho. Numa primeira abordagem, avaliámos o sistema de defesa antioxidante de rãs adultas, bem como o conteúdo em metais de alguns órgãos. Desta forma verificámos alterações enzimáticas, principalmente no pulmão e acumulação de metais nos vários órgãos. Posteriormente foi realizado um estudo de expressão genética diferencial, também em organismos adultos e desta feita foram sugeridos alguns mecanismos de protecção basal que estarão por detrás da capacidade de suportar este ambiente extremamente contaminado. Numa etapa seguinte abordámos os efeitos em fases larvares, fazendo inicialmente uma exposição in situ, a vários efluentes, caracteristicamente diferentes, do complexo mineiro. Avaliámos o crescimento, a acumulação de metais e a actividade de alguns biomarcadores de stress oxidativo. Como resultado pudemos constatar que nas fases larvares para além de alguma mortalidade existe acumulação de metais bem como algumas alterações a nível de biomarcadores de stress oxidativo. Numa última abordagem realizamos uma exposição crónica dos girinos a efluente da mina com diversos níveis de pH para distinguir os efeitos da toxicidade do pH, dos efeitos da toxicidade pelo conteúdo de metais. Para tal avaliámos novamente biomarcadores de stress oxidativo, crescimento, acumulação de metais e efectuamos ainda um estudo de expressão genética diferencial. Esta última aproximação permitiu verificar que a toxicidade do efluente resulta primariamente do pH ácido, assumindo a contaminação por metais um papel secundário. Contudo o crescimento dos girinos de P. perezi apresenta-se estimulado por pHs mais baixos. São apontados ainda alguns mecanismos, em girinos, para lidar com o stress causado pela contaminação por metais.De uma forma geral pôde-se constatar que quer anfíbios adultos quer girinos expostos ao efluente apresentam valores altos de metais acumulados. Os biomarcadores de stress oxidativo na sua maioria não apresentaram respostas coerentes mediante as várias exposições. Este trabalho apresentase como um contributo importante para a ecotoxicologia de anfíbios, aumentando os níveis actuais de conhecimento sobre o efeito de contaminação proveniente de efluentes mineiros, sugerindo ainda mecanismos de resistência quer em larvas, quer para adultos.

Toxicity assessment of essential metals in aquatic detritivores

Os contaminantes provenientes quer de fontes naturais quer como consequência da atividade humana, têm contribuído para a degradação dos ecossistemas aquáticos. Entre estes encontram-se os metais que podem, ou não ser essenciais mediante o papel que desempenham no metabolismo dos organismos. O cobre e o zinco são exemplos de metais essenciais, contudo quando atingem concentrações elevadas podem tornar-se tóxicos. Os detritívoros aquáticos desempenham um papel fundamental na decomposição da matéria orgânica, alimentando-se de carcaças e partes de plantas que caem nos cursos de água. Assim, estes organismos permitem que o ciclo dos nutrientes se complete e servem como elo de ligação entre todos os grupos funcionais do ecossistema mantendo o seu equilíbrio estrutural e funcional. Sendo a matéria orgânica a sua principal fonte de energia estão sujeitos à contaminação existente no meio, pelo que é de todo o interesse proceder-se à avaliação dos efeitos da toxicidade de metais nestes organismos. Uma vez que as diferenças comportamentais consequentes desta exposição podem originar variações na densidade e diversidade, o que se refletirá a nível das comunidades, originando alterações na estrutura e funcionamento do ecossistema. Tendo em vista a avaliação dos efeitos da contaminação por metais em detritívoros, o principal objetivo deste trabalho foi comparar a sensibilidade a metais essenciais de dois detritivoros aquáticos, o camarão Atyaephyra desmarestii e o anfípode Echinogammarus meridionalis. Para tal, avaliaram-se os efeitos do cobre e do zinco a diferentes níveis de organização biológica. Primeiro, foram determinadas as preferências alimentares de A. desmarestii e E. meridionalis considerando tanto a área das folhas como a contaminação por metais das folhas. Em seguida, avaliaram-se os efeitos do cobre e do zinco na sobrevivência e inibição alimentar de ambas as espécies. Finalmente, avaliaram-se os efeitos destes mesmos metais a nível bioquímico utilizando uma bateria de biomarcadores que incluiu enzimas de stresse oxidativo, o sistema de defesa antioxidante e as colinesterases. Ambos os organismos não mostraram preferência em relação a folhas de área diferente. A presença de uma maior ou menor concentração de metais essenciais no alimento não teve qualquer influência na sua escolha pelo alimento (contaminado ou não). Os ensaios agudos de cobre e zinco mostraram que o cobre é mais tóxico para ambas as espécies do que o zinco. O camarão demonstrou ser mais sensível ao zinco que o anfípode, tendo este sido mais sensível ao cobre ( CL50 do cobre para A. desmarestii foi de 0,128 mg.l-1 e o de E. meridionalis foi de 0,050 mg.l-1; os valores correspondentes para o zinco foram 7,951 e 11,860 mg.l-1, respectivamente. Em relação aos efeitos subletais, o cobre teve efeitos notórios na taxa de alimentação de E. meridionalis, mas não afectou a de A. desmarestii. No que diz respeito à exposição ao zinco, ambas as espécies parecem apresentar tendência para inibir a alimentação. A caracterização das colinesterases revelou que a principal forma presente em ambas as espécies é a acetilcolinesterase, a qual que não foi afetada pela presença dos metais, no caso do camarão, mas parece ser inibida pelo zinco no caso do anfípode. O cobre inibiu o sistema de defesa enzimático de ambas as espécies, sem sinais de danos lipídicos. Para além disto, inibiu uma das enzimas antioxidantes (GPx) do anfípode. Apesar de não ter ocorrido dano lipídico após exposição ao cobre, observou-se um ligeiro aumento dos níveis das LPO, o que pode ser indicativo de uma potencial existência de dano oxidativo, como resultado da falha do sistema de defesa antioxidante. Por outro lado, o zinco induziu o sistema de defesa em E. meriodionalis prevenindo o dano lipídico. Enquanto em A. desmarestii o sistema enzimático antioxidante não respondeu, tendo ocorrido dano celular oxidativo considerando-se, assim, que o sistema de defesa antioxidante do camarão pode ser comprometido por exposição a metais. Ainda que os danos celulares oxidativos tivessem ocorrido a baixas concentrações de zinco. A exposição a este metal também induziu a actividade da GST de E. meriodionalis. Considerando que a taxa de alimentação foi severamente reduzida no caso deste organismo, o zinco parece ser o metal cuja concentração no ecossistema requer maior atenção. Integrando as respostas dos biomarcadores parece também evidente que A. desmarestii responde de uma maneira geral a maiores concentrações dos dois metais, enquanto a resposta de E. meridionalis ocorre a concentrações inferiores. Pelo que, E. meridionalis parece ser mais sensível ao nível bioquímico. Neste trabalho, os dois detritívoros, com ligeiras diferenças no modo como utilizam a matéria orgânica disponível, apresentam diferenças na sensibilidade aos metais essenciais a vários níveis de organização biológica, sendo o zinco o metal que poderá causar maior preocupação a nível bioquímico, enquanto o cobre parece ser o mais tóxico ao nível do organismo, causando mortalidade a concentrações mais baixas.