Study of pesticide effects on non-target organisms

A utilização insustentável de pesticidas, especialmente em zonas com elevado valor ecológico constitui uma ameaça à integridade dos ecossistemas. Sendo um problema à escala mundial, e também no contexto nacional, o presente trabalho pretende ser um contributo para a avaliação dos efeitos de pesticidas em organismos não alvo terrestres e, principalmente, aquáticos, em contextos de progressiva relevância ecológica. Neste sentido, o estudo foi direccionado para áreas (A1 e A2) integradas numa zona agrícola extensa em Portugal, utilizada para a produção de milho e, principalmente, de arroz (Baixo Mondego), a qual sustenta uma elevada biodiversidade. O estudo teve início na área A1, onde a monitorização físico-química e os ensaios com amostras naturais (ensaios WET - whole effluent tests) provenientes desta área evidenciaram que, apesar da ausência de pesticidas, as amostras de água colhidas no canal que atravessava os arrozais foram as mais nocivas para o crescimento de Pseudokirchneriella subcapitata e Chlorella vulgaris. Uma vez que outras fontes de contaminação (produção de gado) actuavam em A1, o estudo prosseguiu apenas na área A2. Assim, em A2, começou-se por determinar a toxicidade individual e da mistura de dois herbicidas formulados aplicados nos campos de arroz (Viper®) e milho (Mikado®) em condições laboratoriais. Viper® foi o herbicida mais tóxico, tanto para o crescimento de P. subcapitata e C. vulgaris, como para a sobrevivência, reprodução e crescimento de Daphnia longispina e Daphnia magna. Adicionalmente, estimou-se que a mistura Viper®/Mikado® induz efeitos antagonistas no crescimento de P. subcapitata e efeitos sinérgicos no crescimento de C. vulgaris e na sobrevivência dos dafnídeos. A avaliação da toxicidade destes herbicidas formulados e seus ingredientes activos no comportamento de minhocas terrestres (Eisenia andrei), usando solos naturais, demonstrou que Viper® e penoxsulam causaram uma % de evitamento superior nos organismos expostos. Contudo, o risco para E. andrei será à partida reduzido se as taxas de aplicação dos herbicidas forem respeitadas. Ensaios WET foram novamente usados para testar amostras naturais da área A2. Verificou-se que a qualidade do sistema aquático e do arrozal diminuiu durante a estação agrícola, em paralelo com a presença de nutrientes e pesticidas. O crescimento algal foi inibido, apesar dos parâmetros de história de vida dos dafnídeos terem sido estimulados. O resultado desta avaliação subestimou, em certos casos, os impactos reais causados pela aplicação de pesticidas. A avaliação in situ simultânea à aplicação de herbicidas nos arrozais demonstrou que os efeitos registados foram de facto restritos aos pulsos de herbicidas. A inibição das taxas de alimentação de D. longispina e D. magna forneceram um sinal precoce de alterações no sistema, seguido pela diminuição da sua sobrevivência e do crescimento de P. subcapitata. Em suma, as diferentes fases da avaliação efectuada confirmaram a existência de condições desfavoráveis devido às práticas agrícolas, reforçando a necessidade de se conjugar ensaios laboratoriais com avaliações in situ de maior relevância ecológica, para reduzir o grau de incerteza aliado à determinação dos riscos.

Adaptation of Cladocerans in metal-polluted heterogeneous environments

No presente trabalho o cladócero Daphnia longispina foi utilizado como organismo modelo para a avaliação dos efeitos ecológicos da adaptação a ambientes contaminados por metais. Foram amostradas populações naturais de D. longispina num local sujeito à contaminação por metais e num local próximo, de referência, ambos localizados no sistema aquático na área envolvente à mina abandonada de São Domingos. Várias linhagens clonais de ambas as populações foram mantidas em laboratório, sob condições controladas, para a execução dos testes. Um dos testes realizados permitiu estudar e quantificar as diferenças na tolerância letal entre as linhagens clonadas de ambas as populações e também avaliar os custos associados. Utilizando vinte linhagens clonais de D. longispina das duas populações verificou-se que apenas clones sensíveis ao cobre estavam presentes na população de referência e clones resistentes ao cobre estavam presentes na população do local contaminado. Os custos associados à tolerância foram ilustrados pela determinação de taxas alimentares mais baixas para a população tolerante quando comparadas com as da população de referência. Outro dos testes realizados permitiu comparar as respostas de clones de populações de ambos os locais – contaminado e referência – à exposição a concentrações sub-letais do metal cobre. A tolerância evidenciada anteriormente ao nível letal foi confirmada ao nível sub-letal, com o clone proveniente da população do local contaminado evidenciando uma maior tolerância ao cobre quando comparado com os restantes clones, para todos os parâmetros analisados (taxas alimentares, consumo de oxigénio, crescimento e reprodução). Os efeitos da aclimatação ao cobre ao longo de várias gerações foram também avaliados num clone de D. longispina. Os resultados evidenciaram a existência de uma adaptação fisiológica ao cobre ao longo das várias gerações que, no entanto, apenas aumentou marginalmente a tolerância a níveis de cobre letais. Para além disso, observou-se também uma grande variação nas respostas do clone de D. longispina estudado, não só entre concentrações de cobre mas também entre gerações. Os resultados obtidos nos vários estudos realizados com linhagens clonais de ambas as populações de D. longispina reforçam a importância de integrar a temática do desenvolvimento de tolerância à poluição aquando da avaliação dos riscos ambientais e ecológicos de compostos químicos, como os metais, no meio ambiente.

Primary production in systems subject to natural and anthropogenic eutrophication

Tese dout., Química, Universidade do Algarve, 2005

Potencial de plantas estuarinas na remediação de produtos farmacêuticos e de cuidado pessoal

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, Perfil de Engenharia de Sistemas Ambientais

Eutrophization process in a system used for rearing the nile tilapia (Oreochromis niloticus), São Paulo State, Brazil

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

Uso e ocupação do solo e a concentração de metais pesados no sedimento e na água: bacia do rio Pitimbu

The accelerated growth of urban regions have produced relevant effects on water resources. Urban regions need an adequate institutional structure that can be able to face environmental demands and the adverse effects of land use on water resources. This study aims at analysing land use effects on heavy metals concentration in sediments and water, as well as making a comparative analysis involving water physical-chemical parameters. Applied methodology included both in loco water parameters measurement and water and bed sediment sampling at 8 sections along the fluvial system. Sample analysis was performed in laboratory in order to measure heavy metal concentrations. It was measured metal concentrations of Al, Cu, Pb, Cd, Fe, Ni and Zn. Once the samples were subjected to acid digestion (method 3050B), concentration values were measured by using atomic absorption spectrometry by flame (ICP-FLAA). The analysis results were compared with normative reference, these standards is intended to assess the risks of toxic substances in sediment and water management programs. The normative reference used in this work were: a) Ontario Ministry of the Environment and Energy (OMEE, 1993) b) Normative Netherlands (VROM, 2000); c) Normative Canadian (CCME, 1999); d) United States Environmental Protection Agency (USEPA, 1977), e) CONAMA Resolution No. 344/2004; f) CONAMA Resolution No. 357/2005. The high concentrations of iron (38,750 mg.g-1), Lead (1100 mg.g-1), Nickel (100 μg.g-1) and zinc (180 μg.g-1) detected sediments confirm the state of degradation of the aquatic system. Iron concentrations (1.08 mg.L-1), Aluminum (0.6 mg.L-1) and phosphorus (0.05 mg.L-1) present in the water are outside the established standards for human consumption

Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização de amostras de sedimento: Rio Jundiaí RN

The study of sediment in water bodies presents great environmental importance, because of its ability to adsorb the pollutants, they may facilitate the understanding of the history of the current quality of the water system. Depending on how it is done the collection, analysis can show both a recent contamination as old. The detailed characterization of the sediment may reveal details that can understand how each type of pollutant interacts with the material given its composition. In this work it has developed a systematic methodology to characterize samples of sediment, with the aim to understand how a series of metal is distributed in different size fractions of the sediment. This study was conducted in five samples of sediment (P1, P2, P3a, P3B and P3c) collected in Jundiaí river, one of the most important tributaries of the river Potengi in the region of Macaíba, RN. The characterization was made with the samples previously sieved into meshes with different granulometries (+8#, -8+16#, -16+65# - 65+100#,-100+200#,-200+250# and -250#), using the following techniques: Analysis of specific surface area by BET method, determining the levels of organic matter (OM%) and humidity through the gravimetry and Analysis Thermogravimetric (TG), Infrared Spectroscopy in a Fourier transform (FTIR ), Analysis of X ray diffraction (XRD), analysis of heavy metals by optical emission spectrometry with the Argon Plasma (ICP-OES). The analyzed elements were Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn and P. In addition to the techniques of characterization above, was also made the rebuilding of the samples P1, P2 and P3B in relation to the levels of organic matter and concentration of heavy metals. Then, the results of the recomposed samples were compared with those obtained in crude samples, showing great consistency. The gravimetry, used in determining the levels of organic matter, was not considered an appropriate method because the clay minerals present in the sediment samples analyzed fall apart in the same range of temperature (550-600 0C) used in roasting (600 0C). The results also showed the trend of organic matter and heavy metals to focus on the thin fractions, although the largest concentrations of metals are in intermediate fractions

Diversidade bacteriana em piscicultura neotropical

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Avaliação da qualidade da água do córrego São Caetano na área urbana do Município de Botucatu SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estimativa de emissão de carbono por difusão CO2 e CH4 na bacia do Ji-Paraná

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Adaptação do índice de assembléia de peixes em reservatórios (IAPR) às áreas das PCH's - Usinas Batista e Jorda Flor, rio Turvo (SP)

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

A system for environmental monitoring of hydroelectric reservoirs in Brazil

Environmental monitoring of aquatic systems is an important tool to support policy makers and environmental managers' decisions. Long-term, continuous collection of environmental data is fundamental to the understanding of an aquatic system. This paper aims to present the integrated system for environmental monitoring (SIMA), a long-term temporal series system with a web-based archive for limnological and meteorological data. The following environmental parameters are measured by SIMA: chlorophyll-a (µgL-1), water surface temperature (ºC), water column temperature by a thermistor string (ºC), turbidity (NTU), pH, dissolved oxygen concentration (mg L-1), electric conductivity (µS cm-1), wind speed (ms-1) and direction (º), relative humidity (%), shortwave radiation (Wm-2) and barometric pressure (hPa). The data were collected in a preprogrammed time interval (1 hour) and were transmitted by satellite in quasi-real time for any user within 2500 km of the acquisition point. So far, 11 hydroelectric reservoirs are being monitored with the SIMA buoy. Basic statistics (mean and standard deviation) and an example of the temporal series of some parameters were displayed at a database with web access. However, sensor and satellite problems occurred due to the high data acquisition frequency. Sensors problems occurred due to the environmental characteristics of each aquatic system. Water quality sensors rapidly degrade in acidic waters, rendering the collected data invalid. Data is also rendered invalid when sensors become infested with periphyton. Problems occur with the satellites' reception of system data when satellites pass over the buoy antenna. However, the data transfer at some inland locations was not completed due to the satellite constellation position. Nevertheless, the integrated system of water quality and meteorological parameters is an important tool in understanding the aquatic system dynamic. It can also be used to create hydrodynamics models of the aquatic system to allow for the study of meteorological implications to the water body.

Determinação de vanádio em águas usando a técnica de difusão em filmes finos por gradientes de concentração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise do potencial do sensor OLI (Operational Land Imager) a bordo do Landsat-8 em estimar a concentração de sólidos totais em suspensão no reservatório de Barra Bonita

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inputs from a mercury-contaminated lagoon: impact on the nearshore waters of the Atlantic Ocean

Ria de Aveiro, a Portuguese coastal lagoon that exchanges water with the Atlantic Ocean, received the effluent from a chlor-alkali industry for over 50 years; consequently several tons of mercury had been buried in the sediments of an inner basin. To assess the importance (and seasonal variation) of the lagoon waters as carriers of mercury to the nearby coastal area, we measured total mercury levels in several compartments: in surface sediments, in surface and deep waters (including dissolved and particulate matter!, and in biota. Dissolved (reactive and total) mercury concentrations both in surface and deep waters were low (<1 to 15 ng L '). Mean mercury values in suspended particulate matter varied hetween 0.2 and 0.6 jxg g ' and in sediments between 1 and 9 ng g '. Aquatic organisms displayed levels below regulatory limits but exhibited some bioaccumulation of mercury, with concentrations ranging from 0.05 to 0.8 ^ig g ' Idry weight (dw)|. No seasonal pattern was found in this study for mercury-related determinations. Levels found in the estuary mouth during ebb tide provide evidence for the transport of mercury to the coastal zone. No significant changes in the partition of mercury between dissolved and particulate phases were found in the coastal waters in comparison with the values found in the estuary mouth. In spite of the high levels of mercury found inside some areas of the lagoon, the wide web of islands and channels allows some spreading of contaminants before they reach the coastal waters. Moreover, the low efficiency of local marine sediments in trapping mercury contributes to a dilution of mercury transported in suspended particulate matter over a broader area, reducing the impact in the nearby manne coastal zone.