Acumulação de compostos organoclorados (PCBs, DDTs e HCB) em tecido hepático de delfinídeos (Cetacea, Mammalia) do Estado do Rio de Janeiro

No decorrer das últimas décadas a pesquisa relacionada à contaminação de organismos marinhos por compostos organoclorados (OCs) se intensificou aliada à utilização de algumas espécies como sentinelas da qualidade ambiental quanto aos poluentes orgânicos. Dentre essas espécies, podem-se destacar os cetáceos, animais que entre outras características possuem grande longevidade, alta porcentagem lipídica em seus tecidos e são predadores de topo de cadeia trófica, tendendo assim a acumular altos níveis de OCs em seus tecidos. O presente estudo teve por objetivo determinar as concentrações de OCs de origem industrial e agrícola (PCBs, HCB e DDTs) em tecido hepático de oito diferentes espécies de cetáceos delfinídeos pertencentes a três distintas áreas oceânicas do Estado do Rio de Janeiro, são elas a região costeira, a plataforma continental e a região oceânica. A determinação foi realizada em cromatógrafo a gás (GC - Agilent 6890) conectado a um espectrômetro de massa (MS - Agilent 5973). Os valores de DDTs (1263617272 ng.g -1 lip.) e PCBs (7648877288 ng.g -1 lip.) aqui encontrados estão entre os mais altos já reportados para o táxon. Em todas as áreas observou-se uma predominância do ΣPCB, seguida do ΣDDT e HCB, em níveis que refletem o caráter fortemente industrial da região analisada. Entre os PCBs, a maior contribuição advém dos hexabifenis, seguida dos hepta e pentabifenis, sendo os congêneres 153, 138 e 180 os principais em todas as áreas. A razão p,pDDE/ΣDp,pDDT foi alta em todas as regiões (0,9), refletindo um input antigo do poluente na área. Foram realizadas correlações entre as concentrações de OCs e os parâmetros biológicos das espécies, como idade, sexo e comprimento total. A transferência placentária de OCs foi analisada em dois pares de fêmea-feto de Sotalia guianensis, mostrando uma maior transferência dos compostos com menor log Kow. Como esperado, foi encontrada uma diferença significativa no perfil de contaminação entre as espécies das diferentes regiões, relacionada à proximidade da fonte, características espécie-específicas e ao arranjo trófico das espécies.

Emprego da técnica de emissão por fluorescência de ultravioleta no monitoramento de inibidores de corrosão em água produzida

Para aumentar os volumes de extração de petróleo, resolver e prevenir problemas nas operações de produção são utilizados diversos produtos químicos, dentre os quais se destacam os inibidores de corrosão, que são utilizados em toda cadeia produtiva do petróleo visando proteger o sistema da deterioração por corrosão. Os sais de amônio quaternário são uma das classes de inibidores mais utilizadas pela indústria do petróleo devido a sua grande eficiência. Entretanto, sua solubilidade em água faz com que estejam presentes na água produzida representando um risco para contaminação ambiental, visto que possuem baixa biodegrabilidade e potencial de bioacumulação. Como se encontram misturados a outros produtos químicos e sob efeitos das variações do ambiente em que são aplicados, definir um método de análise confiável e viável para monitoramento em linha representa um desafio para os laboratórios de campos de produção. Neste trabalho, foi estudado o emprego da fluorescência de ultravioleta na quantificação de um inibidor de corrosão do tipo sal de amônio quaternário em água. Foram obtidos espectros de emissão do produto comercial em água, além do estudo de variáveis instrumentais e interferentes presentes na água produzida. A comparação com padrões de sal de amônio quaternário permitiu identificar como principal fluorófilo, um sal alquil-aril de amônio quaternário. Estudos de estabilidade revelaram que a adsorção do inibidor de corrosão nas superfícies dos frascos plásticos provoca a queda do sinal fluorescente e que a adição de isopropanol reduz este efeito de 40 para 24%. Foram obtidas curvas de calibração com a formulação comercial e com o cloreto de 2-metil-4-dodecil-benzil-trimetil amônio com uma boa correlação. Amostras sintéticas do inibidor foram determinadas com um erro relativo de 2,70 a 13,32%. O método de adição padrão foi avaliado usando uma amostra de água produzida, e os resultados não foram satisfatórios, devido à interferência, principalmente, de compostos orgânicos aromáticos presentes

Final report on the updating service on environmental chemicals in freshwater for the period 9.1.89 to 9.7.89

This report presents five batches of data which have been despatched to the Joint Research Centre, Ispra. The data as been allocated to various ECDIN (Environmental Chemicals Data and Information Network) files. The data comprises environmental chemicals in the freshwater environment, taking in paricular consideration: aquatic toxicity, bioaccumulation, metabolism and elimination biodegradation.

Environmental quality standards to protect identified uses of controlled waters: salmonid fisheries, cyprinid fisheries, migratory fisheries, commercial harvesting of marine fish for public consumption, commercial harvesting of shellfish for for public consumption

This report considers the development of environmental quality standards (EQSs) for the salmonid fishery, cyprinid fishery, migratory fishery, commercial harvesting of marine fish for public consumption and commercial harvesting of shellfish for public consumption uses of controlled surface waters. Previous reports have been used to identify those parameters necessary for the maintenance of these five uses. Each water use is considered in a separate section within which identified parameters are discussed and standards proposed, a summary of the proposed standards is presented at the beginning of the relevant section. For salmonid, cyprinid and migratory fisheries, EQSs for substances in water have been proposed for the protection of these fisheries. For the commercial harvesting of marine fish and shellfish for public consumption uses 'Warning Levels' of substances in waters have been proposed. These 'Warning Levels' have been proposed by considering data on bioaccumulation and food standards and aim to prevent acceptable intake values and concentrations in fish/shellfish flesh exceeding statutory or recommended levels. For the commercial harvesting of marine fish for public consumption it has been concluded that the current EQSs for most List II substances for the protection of salt water life should be adequately stringent to protect this use, however for the commercial harvesting of shellfish for public consumption, these List II EQSs do not appear adequate to protect this use and more stringent 'Warning Levels' have been proposed. For all five uses considered in this report there has been found to be limited information on a number of the parameters considered and in general for indigenous species, this has been found to be especially so when considering migratory fisheries and the commercial harvesting of marine fish and shellfish.

Digestão nitro-sulfúrica de fígado de peixe Mugil liza em forno de micro-ondas com radiação focalizada para determinar elementos de interesse ambiental por ICPMS

O presente estudo propõe uma metodologia para dissolução de tecidos biológicos em sistema de micro-ondas com radiação focalizada e posterior análise elementar por espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICPMS). Foram determinados os elementos arsênio (As), cádmio (Cd), cobre (Cu), chumbo (Pb), níquel (Ni), vanádio (V) e zinco (Zn). A matriz nitro-peroxo-sulfúrica foi comparada com outra sem o ácido sulfúrico e apresentou melhor padrão de recuperação (acima de 90%) na quantificação dos elementos certificados no material de referência TORT-2. As interferências causadas pela presença do ácido sulfúrico na matriz digestora foram contornadas com o uso da célula de reação/colisão com gás hélio (He) e adição deste ácido na composição da curva de quantificação. O ganho analítico proporcionado pelo método de digestão em matriz sulfúrica, em sistema não pressurizado, baseia-se no incremento da temperatura reacional e na degradação completa da matéria orgânica. As digestões tradicionalmente realizadas para quantificação por ICPMS, compostas unicamente de ácido nítrico (HNO3) e peróxido de hidrogênio (H2O2), não apresentam a mesma eficiência na degradação da matéria orgânica em sistemas abertos. Por fim, este método foi aplicado satisfatoriamente em amostras de tecido hepático de peixe Mugil liza (tainha), comprovando sua eficiência em monitorar a bioacumulação, utilizando-se da sensibilidade da técnica multielementar de ICPMS

Interações do cobre iônico com microalgas verdes

No presente trabalho foram utilizados micro-organismos fotoautotróficos para a bioacumulação de cobre em regime de batelada. Para tal, utilizou-se micro-organismos dos gêneros Ankistrodesmus, Golenkinia, Monoraphidium e Scenedesmus, em função da sua disponibilidade, facilidade de cultivo e diferenças morfológicas. Ensaios preliminares foram realizados utilizando diferentes concentrações de biossorvente, com o intuito de verificar a influência deste fator na eficiência do processo de captação. Os testes realizados em batelada incluíram também o estudo cinético e do equilíbrio, nos quais foi possível verificar que para todos os gêneros testados, o processo de captação do metal em soluções diluídas atingiu o equilíbrio quase instantaneamente. Em soluções de Cu2+ mais concentradas, observou-se diferenças entre os gêneros estudados, no tempo necessário para estabelecimento do equilíbrio. Além disso, observou-se uma alta eficiência no processo de captação de íons Cu2+ em solução por parte dos micro-organismos, com elevada captação de metal por grama de biomassa. As diferenças morfológicas entre os gêneros pareceram não influenciar significativamente a cinética e o equilíbrio do processo. Os ensaios em batelada foram realizados também empregando-se células de Golenkinia imobilizadas em alginato de cálcio, além de testes com o próprio alginato isento de micro-organismos como experimento-controle afim de verificar a influencia da imobilização nos parâmetros cinéticos e na capacidade de captação. A partir dos resultados obtidos nos ensaios em batelada com todos os biossorventes, testou-se em cada caso a aplicação de modelos cinéticos (pseudo 1 e 2 ordem) e modelos de equilíbrio (isoterma de Langmuir e Freundlich). Verificou-se que para o 4 gêneros que empregando-se células livres o modelo cujo os resultados se adequaram melhor foi o de Langmuir, enquanto que para células imobilizadas ambos modelos se mostraram adequados

A History of Benthic Research in the NMFS Northeast Fisheries Science Center

The Northeast Fisheries Science Center of NOAA's National Marine Fisheries Service has a long history of research on benthic invertebrates and habitats in support of the management of living marine resources. These studies began in the 1870's under Spencer F. Baird's guidance as part of an effort to characterize the Nation's fisheries and living marine resources and their ecological interactions. This century and a quarter of research has included many benthic invertebrate studies, including community characterizations, shellfish biology and culture, pathology, ecosystem energy budget modeling, habitat evaluations, assessments of human impacts, toxic chemical bioaccumulation in demersal food webs, habitat or endangered species management, benthic autecology, systematics (to define new species and species population boundaries), and other benthic studies. Here we review the scope of past and current studies as a background for strategic research planning and suggest areas for further research to support NOAA's goals of sustainable fisheries management, healthy coastal ecosystems, and protected species populations.

Proposed Environmental Quality Standards for Phenol in Water

This is the Proposed Environmental Quality Standards (EQS) for Phenol in Water prepared for the National Rivers Authority, and published by the Environment Agency in 1995. The report reviews the properties and uses of phenol, its fate, behaviour and reported concentrations in the environment and critically assesses the available data on its toxicity and bioaccumulation. The information is used to derive EQSs for the protection of fresh and saltwater life and for the abstraction of water to potable supply. Phenol is widely used as a chemical intermediate and the main sources for phenol in the environment are of anthropogenic origin. Phenol may also be formed during natural decomposition of organic material. The persistence of phenol in the aquatic environment is low with biodegradation being the main degradation process (half-lives of hours to days). Phenol is moderately toxic to aquatic organisms and its potential to bioaccumulate in aquatic organisms is low.

Proposed Environmental Quality Standards for Nonylphenol in Water

This is the Proposed Environmental Quality Standards (EQS) for Nonylphenol in Water produced by the Environment Agency in 1997. The report reviews the properties and uses of Nonylphenol, its fate, behaviour and reported concentrations in the environment, and critically assesses available data on its toxicity and bioaccumulation. The information is used to derive EQSs for the protection of fresh and saltwater life as well as for water abstracted to potable supply.Nonylphenol (NP) is used extensively in the production of other substances such as non-ionic ethoxylate surfactants. It is through the incomplete anaerobic biodegradation of these surfactants that most nonylphenol reaches the aquatic environment in effluents, e.g. from sewage treatment works and certain manufacturing operations. It was explicitly stated by the Environment Agency that the EQS was to be derived for NP and not Nonylphenol ethoxylates. However, since NP is unlikely to be present in the aquatic environment in the absence of other nonylphenol ethoxylate (NPE) degradation by-products, the toxicity, fate and behaviour of some of these (i.e. nonylphenol mono- and diethoxylates (NP1EO and NP2EO), mono- and di-nonylphenoxy carboxylic acids (NP1EC and NP2EC) have also been considered in this report. In the aquatic environment and during sewage treatment, NPEs are rapidly degraded to NP under aerobic conditions. NP may then be either fully mineralised or may be adsorbed to sediments. Since NP cannot be biodegraded under anaerobic conditions it can accumulate in sediments to high concentrations.

Interações do lantânio e cério com microalgas dos gêneros Monoraphidium e Scenedesmus

Os elementos de terras raras, representados em sua maioria pelos lantanídeos, ocorrem principalmente como constituintes-traço da maioria dos minerais de rochas comuns (monazita, apatita) e também estão presentes em alguns minérios. Tais elementos foram largamente usados por décadas como fertilizantes na China. Na área das inovações tecnológicas, a demanda por esses metais vem crescendo por conta das suas aplicações em diversos campos. Consequentemente, grandes quantidades desses elementos são acumulados em ambientes aquáticos atingindo o fitoplâncton. Assim, as microalgas que são organismos ecologicamente importantes na cadeia alimentar têm sido frequentemente usadas em estudos ambientais para avaliar a toxicidade relativa de várias descargas químicas e são largamente estudadas na detecção dos primeiros impactos no ecossistema. Somado a isso, são biomassas que possuem boa capacidade de biossorção de metais devido à presença de ligantes na sua estrutura que promovem a captação deles quando em solução. Dessa forma, as interações entre as microalgas verdes Monoraphidium e Scenedesmus e os íons La3+ e Ce3+ foram investigadas neste trabalho. Para isso, foram avaliados o efeito tóxico e a bioacumulação do La3+ pelas duas microalgas verdes. Adicionalmente, estudos em batelada da biossorção do La3+ e Ce3+ em soluções contendo os elementos isoladamente ou em combinação foram realizados. No estudo de toxicidade e de bioacumulação o meio de cultivo utilizado foi o ASM-1, com e sem presença de La3+ (10 mg.L-1 a 100 mg.L-1), onde o efeito tóxico do metal foi monitorado por análises micro e macroscópica das células e também pela quantificação do crescimento celular baseada em medidas da massa seca. A bioacumulação do metal foi avaliada da mesma forma para ambas as microalgas. Os resultados obtidos mostraram que o efeito tóxico do metal foi presente em concentrações iônicas de 50 e 100 mg.L-1 e que houve uma bioconcentração do La3+ em ambas espécies de microalgas, principalmente quando a concentração inicial do La3+ foi de 10 e 25 mg.L-1, mostrando que houve uma relação direta entre a bioconcentração e a toxicidade do La3+. O gênero Monoraphidium bioconcentrou mais metal que o gênero Scenedesmus. Os resultados da biossorção dos metais em solução monoelementar mostraram que as microalgas apresentaram grande capacidade de captação do La3+ (20,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 17,8 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.) e do Ce3+ (25,7 mmol.g-1 para Monoraphidium sp. e 11,5 mmol.g-1 para Scenedesmus sp.). Os resultados obtidos revelaram que os dados melhor se ajustaram ao modelo de Freundlich, na maioria dos casos. Em sistema binário, notou-se que houve uma menor captação de cada um individualmente, evidenciando uma competição entre eles pelos mesmos sítios ligantes e que ambas apresentaram maior afinidade pelo Ce3+

Heavy metals in certain commercially important finfish off Mahim in Mumbai coastal waters

The coastal water of the metropolitan city of Mumbai has deteriorated due to the indiscriminate discharge of untreated sewage and industrial waste in huge quantities. Mahim creek is one such locality surrounded by a large number of industrial units discharging heavy metals. The accumulation of the heavy metals Cu, Cd, Zn and Pb in finfishes (Coilia dussumeri, Lepturacanthus savala, Harpodon nehereus and Johnieops elongates) from this locality along with that in the sediment was studied. The rate of accumulation of Cu was high compared to Cd, Zn and Pb. A gradual increase in the bioaccumulation of heavy metals was noticed in fishes with increase in average body weight and length, perhaps due to biomagnification. A declining trend in concentration of heavy metals horizontally from inshore to offshore was observed in these fishes.

Effect of contact time on the acute toxicity of mercury to scale carp

The behaviour of metals in aquatic ecosystems is dependent on various environmental factors. Experiments were conducted in five different contact times (0.5, 2, 12, 24 and 48h) between soil sediment and mercury on Cyprinus carpio var communis. It was observed that contact time with soil sediment had significant effect in reducing the toxicity of mercury. Higher the time of contact, greater the effect. Medium hard water (150 mg/L CaC0 sub(3) of total hardness) had the highest effect as compared to other water in reducing the toxicity of mercury when combined with underlying soil sediment. With the increase in contact time, complexation and adsorption of inorganic mercury ions with the dissolved and particulate phases of water and soil sediment were increased; thereby bioaccumulation of mercury ions by scale carp was more. Applicability of the result of this experiment in natural ecosystems was also suggested.

Ecological risk assessment of pollution in sediment on benthic fauna in coast of Bandar Abbas

Ecological risk assessment is determination of the probability of an adverse effect occurring to an ecological system. This investigation was carried out to assess the ecological risk of sediment in coast of Bandar Abbass in 9 stations including Shilat Jetty, Hotel Amin, Poshte-Shahr, Souro, Bahonar Jetty, Powerhouse, Refinery and Rajaee Jetty from autumn 2013 to summer 2014. Results showed that Polychaete with 1177 , 1109 , 414 , 573 , ind.m2 in autumn 91 , winter 91 , spring 92 and summer 92 were the most abundant in frequency respectively. Among ecological indices, the Margalof that ranged from 4 to 7 was in a good situation while Shanoon and Berger – Parker with 1.2 (at most) and 0.32 (at least) respectively indicated an environment with probable stress. Heavy metal distribution obtained as Cd>Pb>Cu>Zn in sediment. In tissue, the distribution of heavy metals were as Crab>polychaete>Bivalve>gastropod for Pb, Gastropod>Bivalve>Polychaete>Crab for Cd, Gastropod>Crab>Polychaete>Bivalve for Cu and Gastropod>Bivalve>Crab>Polychaete for Zn. Maximum and Minimum of TOM obtained 10.16 and 1.96 percent in Posht-e-Shahr and shilat Jetty respectively and clay was the dominant grain in most area. Bioaccumulation coefficient of Zn and Cu was high in all stations. Igeo as a single index was high for Cd indicating a high risk in all stations. Potential Ecological Risk was high for Cu and Zn and goes increasingly from shilat Jetty to Rajee Jetty but goes down for Pb. Pollution index for Cu and Pb was nearly the same as Potential Ecological Risk but for Zn goes constantly. Among PAH, 5-ring and 6-ring PAhs were more concentrate comparison to other compounds in sediment. 2-ring and 3-ring, 3-ring, 4-ring and 5-ring and 5-ring PAHs were more concentrate in Gastropod, Bivalve, Crab and Polychaete respectively. HI as an index of PAH obtained 1. Ecological Risk Indices showed that the heavy metals are a serious risk for invertebrate in sediment but PAHs are not a risk for benthic community.

Biomonitoring of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and heavy metals Ni, V in sediments and anodonts of the Anzali Lagoon and applicability of netural red retention assay (NRR) as biomarkers of these pollutants

Biochemical ecotoxicology and biomarkers using are a new sciences that are used for biomonitoring in aquatic environment. Biomonitoring plays a vital role in strategies to identify, assess, and control contaminants. On the other hands in recent year's attention to polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and heavy metals increased in aquatic environments because of their carcinogenic and mutagenic properties combined with their nearly ubiquitous distribution in depositional environments by oil pollution or industrial waste waters. The present research aimed to assess PAHs and Ni, V levels in surface sediments and bivalves (Anodonta cygnea)and the effects of PAHs and heavy metals (Ni,V) on the hemocyte of the Anodonta cygnea were investigated in 2 stations (Mahrozeh, Selke in Anzali Lagoon, North of Iran). Samples were collected during at 2 different periods of the year, Dry and rain seasons, (June & September) and to confirm our first observations, Cage station is added. The bivalves hemocytes were monitored for membrane injury by NRR methods (neutral red retention assay). Heavy metal (Ni, V) concentrations were determined by Atomic Absorption in Anodonta cygnea and the sediments in Anzali Lagoon. The vanadium concentration in bivalves and sediments was ND(not detect )-0.4231 μg/g and 1.4381-306.9603 μg/g dry weight respectively. Nickel concentration in bivalves and sediments was 0.0231-1.3351, 0.4024-19.3561 μg/g dry weight respectively. PAHs concentrations were determined by GC-Mass in Anodonta cygnea and the sediments. Average concentration of PAHs is 115-373.788 ng/g dry weight in bivalves and average concentration of PAHs is 34.85-1339.839 ng/g dry weight in sediments. Bioaccumulation sediments factor(BASF) is high about PAHs (>1) and BASF is low for Ni, V (<1) . Internal Damage mechanisms of bivalves hemocytes (cell mortality, dye leakage, decreased membrane stability, are observed (Lowe Methods). Statistical analysis was used to explore the relationship between altered cellular and above contaminants. There are power and negative correlations between PAHs and NRR method for hemocytes in Anodonta cygnea (P<0.0005), but good correlation is not observed between Ni, V and NRR method for hemocytes in every time. This research indicates that the NRR assay is a useful screening technique able to discriminate polluted sites and at first we announce that Anodonta cygnea hemocytes are efficient biomarker for PAHs pollutants in fresh water.

Effects of constructed wetland system on the removal of dibutyl phthalate (DBP)

Phthalic acid esters (PAEs) have become widely diffused in the environment via the manufacturing process. Numerous experiments have shown that the bioaccumulation of PAEs occurred in the aquatic and terrestrial food chain; meanwhile, it was found that some of PAEs were considered as potential carcinogens, teratogens and mutagens. In this research, two vertical/reverse-vertical flow constructed wetland systems were set up to study its removal efficiency of dibutyl, phthalate (DBP) pollution. The results showed that the constructed wetland system could remove DBP effectively, and the removal rates reached nearly 100%. Substrate microorganism and enzymatic activities probably played key roles during DBP removal, and the removal of DBP probably mainly took place in the upper layer of chamber A in the constructed wetland systems. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.