Metais pesados no caranguejo Ucides cordatus (Linnaeus, 1763) e ecotoxicologia de sedimentos do estuario dos Rios Jundiai e Potengi - RN

This study is conducted in the estuary of the rivers Jundiaí and Potengi, one of the most important estuaries of Rio Grande do Norte, which suffers a strong anthropogenic influence from neighboring cities. According to Resolution 344/2005 environments that have high concentrations of metals such as arsenic, cadmium, lead and mercury need ecotoxicological tests. This study aims to evaluate the heavy metals contamination in the estuary through analysis of sediment collected at four points distributed from Macaíba to Natal city, and in the crab Uçá, Ucides cordatus. The study aims also to evaluate the effects of sediment toxicity in the tests organisms Leptocheirus plumulosus. To obtain data about the concentrations of heavy metals in the environment, sediments were collected in January and May 2011 and crab Uçá was collected in June 2011. On the other hand the monitoring was carried out through toxicological tests with sediment collected from July to October 2011. During the collection of sediment samples the physico-chemical parameters of water (dissolved oxygen, pH, chloride, turbidity, conductivity and temperature) were measured by using multi-parametric probe (TROLL 9500). It was possible to identify contamination by metals such as lead, cadmium, arsenic and copper both in the sediment and in the Uçá crab, which characterizes that the consumption of this crustacean may be a risk to human health. Once the concentrations of metals were identified, toxicology tests were performed and revealed toxic effect to organisms in at least one of the four months studied. Point 2 was classified as toxic in three of the four months studied . The heavy metal contamination is a risk to the environment, to aquatic organisms and to the community which survives of resources taken from the environment

Ecotoxicologia do glifosato e surfactante aterbane® br para guaru (Phalloceros caudimaculatus)

Aquatic macrophytes are important components of aquatic ecosystems, but these plants have become a problem due to their occurrence in different regions. Some studies aimed to demonstrate the effectiveness of herbicides to control these macrophytes; however, few studies report the possible ecotoxicological effects. The objective of this study was to estimate the acute toxicity (LC (I)50;96h) and assess water quality variables for glyphosate in the Rodeo® formulation, Aterbane® BR surfactant and mixtures of glyphosate + 0.5% and 1.0% of surfactant, for the guaru fish (Phallocerus caudimaculatus). The guaru was exposed to increasing concentrations of glyphosate and a mixture of glyphosate + 0.5 and 1.0% of surfactant. The mixture of glyphosate and glyphosate + 0.5 and 1.0% of surfactant showed (LC (I)50;96h) > 975.0 mg L -1. For the surfactant, the rate was 5.81 mg L -1. The glyphosate and mixtures of glyphosate + 0.5% and 1.0% of surfactant caused a decrease in pH and dissolved oxygen and increased the electrical conductivity of water. Glyphosate in the Rodeo® formulation and the mixtures with surfactant Aterbane® BR can be classified as practically nontoxic, whereas surfactant Aterbane® BR can be considered as moderately toxic to guaru.

Cágado-de-barbelas (Phrynops geoffroanus (Schweigger, 1812), Testudines: Chelidae) como modelo para ecotoxicologia evolutiva: relacionamento entre contaminação ambiental, condição e variabilidade genética

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Avaliação multitécnica em hidrogeologia ambiental e suas implicações na gestão de recursos hídricos subterrâneos

Mestrado em Engenharia Geotécnica e Geoambiente

Avaliação ecotoxicológica de solos contaminados por ibuprofeno

Os produtos farmacêuticos são substâncias químicas muito utilizados em medicina, veterinária e ainda na agricultura. Nos anos 90, foi descoberta a presença de fármacos em meio aquático, verificando-se que a sua remoção nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) não era completa. Durante as duas últimas décadas foi identificada a presença de mais de oitenta compostos no meio ambiente e actualmente são considerados poluentes emergentes. Podem contaminar solos e águas, depois de serem usados e excretados (inalterados ou metabolizados) por humanos e animais, ou quando são indevidamente lançados directamente no meio ambiente. Os estudos ecotoxicológicos efectuados com estes poluentes têm sido direccionados, sobretudo, para as águas, existindo uma ausência de trabalhos sobre solos. O Ibuprofeno (IB) é um anti-inflamatório não esteróide, utilizado também como analgésico e antipirético, sendo um dos produtos farmacêuticos mais vendidos em todo o mundo, o que justifica a sua forte presença no meio ambiente. Por isso, e dada a ausência de trabalhos ecotoxicológicos de solos contaminados por fármacos, o IB foi o produto farmacêutico selecionado para a realização deste trabalho. A ecotoxicidade pode ser avaliada através de bioensaios. Estes têm a capacidade de avaliar a toxicidade de uma determinada substância de forma global, usando organismos vivos que funcionam como bio-indicadores. O presente trabalho tem como objectivos avaliar o impacte causado nos solos pelo IB, testar a toxicidade de dois processos de descontaminação para remover o referido fármaco dos solos assim como avaliar a toxicidade provocada por águas residuais, de três unidades hospitalares e de uma indústria farmacêutica. Esta avaliação foi efectuada através de ensaios de toxicidade aguda de germinação e de alongamento de raiz de sementes de alface, variedade bola de manteiga (Lactuca sativa), em solo arenoso. Os ensaios de ecotoxicidade aguda em solos contaminados por IB foram realizados para uma gama de concentrações entre 0,1 e 1000 μg/L. Verificou-se uma redução do número de sementes germinadas e do comprimento médio da planta no solo contaminado com 0,5 e 20 μg/L de IB. No solo contaminado com 1000 μg/L de IB observou-se uma redução da germinação, acompanhada por uma indução de crescimento da raiz da espécie Lactuca sativa. Os dois tratamentos de descontaminação de solos, reagente de Fenton e Nanopartículas de ferro zero valente, revelaram toxicidade, tendo-se obtido uma percentagem de germinação entre 32,2 ± 3,5 e 48,5 ± 6,2 e inibição do crescimento da raiz do organismo teste em cerca de 85,0 %. Em relação às águas residuais hospitalares verificou-se uma redução da percentagem de germinação entre 31,1 ± 5,0 e 72,3 ± 12,4 e uma inibição do crescimento da raiz situada entre 13,0 ± 6,4 e 20,2 ± 10,0 %. Para a água residual industrial ocorreu uma inibição da percentagem de germinação de 60,5 ± 13,1, contudo nas plantas germinadas observou-se uma indução do crescimento da raiz de 14,9 ± 7,7 %.

Ecophysiology of Ruditapes decussatus

The physiological responses of the clam R. decussatus from the Ria Formosa, southern Portugal, were examined in relation to normoxia, hypoxia (11, 6, 3 and 1.2 kPa) and anoxia; acute elevation of temperature (at 20, 27 and 32 °C), and its effect on the resistance to air exposure (at 20, 28 and 35 °C); current velocity (0.6, 3, 8 17, 24 and 36 cm. s-1) and turbidity (10, 100 and 300 mg. l-1 dry weight of particulate matter), and the efficiency of this species in retaining particles of different size (at 10 and 100 mg. l-1); and to copper contamination considering both short-term acute exposure to high levels (0.1-10 mg Cu. l-1) and chronic environmental levels (0.01 mg Cu. l-1). Clearance rates, respiration rates, absorption efficiency and excretion rates were assessed through the physiological energetics in terms of the energy budget and scope for growth (SFG). Stress independent respiration rates (R) and clearance rates (CR) were observed in relation to hypoxia down to 12 kPa and 6 kPa, respectively. Anoxic rates were 3.6 % of normoxic rates. Scope for growth was greatly reduced under extreme hypoxia (14 % of SFG in normoxia). Respiration rate was temperature independent in the range 20-32 °C but the decline in clearance rate resulted in negative SFG at 32 °C. Gaping during air exposure and the maintenance of faster aerobic metabolism led to 100 % mortality in 20 hours at 35 °C, 4 days at 28 °C and 5 days at 20 °C. Low current velocities (≤ 8 cm. s-1) supported high clearance rates. Shear stresses ≥ 0.9 Pa induced sediment movement and disturbed the feeding processes resulting in decreased clearance rates (at 36 cm. s-1, is 10 % of maximum CR). The observed ability of jetting out depleted water at a different level than the one of the inhalant current results is an important adaptation of clams to the slow currents of sheltered environments. Ingestion at high seston concentrations (> 100 mg. l-1) is controled by reducing the amount filtered, lowering CR (to 30 % of CR at low seston loads) and producing pseudofeces. Observed efficient retention of particles (70-100 %) in the range 3 to 8 μm is beneficial when algal cells are diluted by fine silt particles as it is likely to occur in the clams natural environment. R. decussatus in the short term escaped the exposure to copper by valve closure and therefore acute tests are not applicable to adult clams of this species. At environmental levels chronic exposure to copper did not induce lethal effects during the exposure period (20 days), but scope for growth was reduced to c. 30 %, indicating sustained impairment of physiological functions. The sensitivity of the physiological energetics and the integrated scope for growth measurement in assessing stress effects caused by natural environmental factors was highlighted.

Estudo do comportamento de nanopartículas de dióxido de titânio em diferentes suspensões

Dissertação efectuada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em engenharia de Materiais

Avaliação ecotoxicológica preliminar das águas das bacias hidrográficas dos rios Tarumã, São Raimundo e Educandos

As Bacias hidrográficas dos riosTarumã, São Raimundo e Educandos e seus afluentes estão sendo impactados, devido as influências antrópicas. Neste estudo foi realizada uma avaliação da toxicidade das águas destes ecossistemas, através de testes de toxicidade aguda com Daphnia similis e análises físico-químicas. Os resultados obtidos demostraram um maior efeito deletério sobre D. similis, nas amostras da microbacia Tarumã.

Avaliação da toxicidade das águas do rio Cubatão (Norte) - Joinville, SC, com base em ensaios ecotoxicológicos com Daphnia magna

Dissertação de mestrado em Ecologia

Influência da matéria orgânica na sorção e dessorção do glifosato em solos com diferentes atributos mineralógicos

O presente trabalho objetivou estudar a influência da matéria orgânica na sorção e dessorção do glifosato em três solos com diferentes atributos mineralógicos. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), em Piracicaba (SP). Os solos foram classificados como: Nitossolo Vermelho Eutroférrico (NVef), Latossolo Amarelo Ácrico (LAw) e Gleissolo (G). Para avaliar a influência da matéria orgânica na sorção do glifosato, os solos foram oxidados com H2O2 (30%). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 3 x 2. No estudo da sorção, foram utilizadas cinco concentrações do herbicida: 0,42; 0,84; 1,68; 3,36 e 6,72 mg L-1, com radioatividade de 0,233 kBq mL-1. Os estudos de dessorção foram realizados na concentração de 0,84 mg L-1. Os resultados mostraram que o glifosato foi extremamente sorvido aos solos, independentemente da presença da matéria orgânica. A sorção do glifosato relacionou-se principalmente com a fração mineral dos solos, isto é, com os óxidos de Fe e Al, tendo a fração orgânica desempenhado papel secundário. Não houve dessorção do glifosato, ficando a maior parte como resíduo ligado.

Simulação do transporte e da sorção de imazaquin em colunas de solo

Dentre os métodos disponíveis para avaliar o comportamento de agrotóxicos no solo, destacam-se o método "batch" (análise em batelada) e o deslocamento miscível. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção e a mobilidade do imazaquin em solos com diferentes características químicas, físicas e mineralógicas, utilizando as técnicas de deslocamento miscível e "batch". Os ensaios foram realizados no laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (CENA/USP), Piracicaba, São Paulo. Os solos utilizados, classificados como Neossolo Quartzarênico (RQ), Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), foram secos ao ar e peneirados em malha 2 mm, sendo então procedida a caracterização química, física e mineralógica das amostras. Foi selecionada para o estudo a molécula do Imazaquin. No ensaio do deslocamento miscível, foi aplicada uma solução de CaCl2, obtendo-se uma curva de eluição do Cl-, utilizado como traçador. As curvas de eluição do Cl- foram ajustadas a um modelo baseado na equação de convecção-dispersão para transporte ideal. Após a eluição do Cl-, aplicou-se a solução que continha 14C-imazaquin que gerou as curvas de eluição para esta molécula. A curva foi ajustada a um modelo bicontínuo que considera o não-equilíbrio durante o transporte. No ensaio de sorção com o método "batch", foram utilizadas soluções de imazaquin radiomarcado variando de 0,67 a 10,72 mmol L-1 para obtenção das isotermas ajustadas pela equação de Freundlich. A taxa de lixiviação foi alta para todos os solos, sendo maior para o RQ. As curvas de eluição do Cl- foram simétricas para todos os solos e apresentaram um bom ajuste ao modelo que considera o transporte ideal, indicando que não houve não-equilíbrio relacionado com o transporte. Para o imazaquin, as curvas de eluição foram assimétricas, com prolongamento da parte posterior da curva, e apresentaram bom ajuste ao modelo bicontínuo, evidenciando que ocorreu não-equilíbrio no processo de sorção. A comparação dos dois métodos empregados mostrou que o coeficiente de sorção determinado no método "batch" foi maior. Tal resultado evidencia que a sorção, durante o processo de lixiviação, pode ser superestimada por métodos que consideram a sorção sob condições de equilíbrio químico.

Efeito de Herbicidas sobre a Biota de Invertebrados do Solo em Área de Restauração Florestal

RESUMO O controle químico de plantas daninhas é um método eficaz utilizado em florestas plantadas e em áreas de restauração florestal, favorecendo o desenvolvimento das mudas florestais e a redução dos custos de intervenção. Entretanto, se essa estratégia não for aplicada de maneira correta, pode-se tornar um potencial causador de impactos negativos aos organismos do solo e aos processos ecológicos que esses participam. Avaliou-se o efeito do uso de herbicidas na biota do solo por meio da amostragem da comunidade da fauna edáfica e testes ecotoxicológicos de reprodução e sobrevivência de Folsomia candida eEnchytraeus crypticus, em área-alvo de restauração florestal recém-implantada. O delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados com quatro tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos consistiram da aplicação dos herbicidas pós-emergentes mesotrione (0,4 L ha-1), fluazifop-P-butyl (1,0 L ha-1) e nicosulfuron (1,5 L ha-1), aplicados em área total nas parcelas, mais o controle (sem aplicação). Na área de estudo, foram realizadas duas aplicações dos herbicidas com intervalos de seis meses, onde as parcelas foram correspondentes aos tratamentos em ambas as aplicações. Em cada parcela, foram realizadas quatro coletas de solo, sendo a primeira (coleta 1) seis dias antes da segunda aplicação dos herbicidas na área. As demais, após um (coleta 2), oito (coleta 3) e 22 dias (coleta 4) dessa mesma aplicação. A comunidade da fauna do solo foi avaliada por meio do método de funis de Berlese modificado, utilizando-se uma amostra de solo por parcela. Em laboratório, os indivíduos foram contados e identificados em grandes grupos. Os ensaios ecotoxicológicos de sobrevivência e reprodução de F. candida e E. crypticus foram realizados a partir de uma amostra composta de solo por tratamento. Um dia após a aplicação do herbicida mesotrione, verificou-se diminuição da riqueza média nos índices Shannon Weaver e Pielou e na reprodução de E. crypticus. Concluiu-se que a dupla aplicação dos herbicidas fluazifop-P-buthyl e nicosulfuron, nas respectivas doses de 1,0 e 1,5 L ha-1, não promoveu impactos negativos para os invertebrados do solo. Os efeitos negativos apresentados pelo mesotrione, mesmo que temporários, remeteu a uma ponderação sobre o uso desse em áreas de restauração florestal.

Estudi de l'impacte ecotoxicològic de l'insecticida imidacloprid en diferents compartiments ambientals

En les darreres dècades la necessitat d’una major producció en l’agricultura ha implicat l’ús de productes químics per a millorar la producció. Entre aquests productes trobem els insecticides que, tot i ser específics per a determinades funcions, en molts casos acaben afectant també a altres organismes que no en són la diana. Els assajos d’ecotoxicitat són una eina clau per a determinar el grau d’afectació d’aquests insecticides. En aquest estudi es pretén determinar l’efecte de l’aplicació directa en el sòl de les dosis recomanades de l’insecticida Confidor 20SL (amb imidacloprid com a principi actiu) sobre Eisenia fetida i dels lixiviats d’aquests sòls sobre Daphnia magna i Selenastrum capricornutum simulant fenòmens d’escorrentia o lixiviació naturals. En el cas de E.fetida s’obté una LC50 de 24.71 mg/kg sòl i per la reproducció un valor de EC50 de 8.41 mg/kg sòl. S’observa allunyament en totes les dosis utilitzades i la EC50 és de 2.57 mg/kg sòl. No s’han pogut determinar efectes a nivell neurològic a partir de la determinació de l’activitat de l’ AChE. A l’exposar D.magna als lixiviats del sòl contaminat no s’han observat efectes clars ni en la mortalitat ni en la reproducció. El mateix succeeix amb S.capricornutum. Les dosis d’aplicació del pesticida Confidor, representen una amenaça per a E.fetida pel que fa a efectes subletals però no podem dir el mateix per als organismes aquàtics.

Persistência e lixiviação do herbicida simazina em solo barrento cultivado com milho

Foram determinadas, em experimento de campo, a persistência e a lixiviação do herbicida simazina na dose de 3 kg/ ha i. a. em um solo podzol vermelho-amarelo de textura barrenta plantado com milho, por meio do monitoramento de seus resíduos, durante um ano após a sua aplicação, em 14 de janeiro de 1992. O experimento foi conduzido na Estação Experimental do Instituto Biológico, Campinas, SP, utilizando-se o método de cromatografia gasosa para a determinação analítica de resíduos. Empregou-se o fatorial 8 X 5, "épocas de amostragem do solo" X "profundidades de amostragem", quatro repetições para os procedimentos experimentais no campo, reduzidas para duas nas de terminações analíticas. Os resultados demonstraram que a maior concentração do herbicida localizou-se na camada superficial do solo (0-10 cm de profundidade), onde persistiu até 360 dias após o tratamento na concentração de 0,08 mg/kg de solo. A curva de persistência do produto, para a profundidade de 010 cm , foi representada por uma equação exponencial do terceiro grau. Foram encontrados resíduos de simazina nas camadas de solo à profundidades de 10 -20, 20 -30 e 30-40 cm até 1 8 3 , 6 5 e 6 5 dias após o tratamento, respectivamente.

The use of pulse amplitude modulated fluorescence techniques for metal toxicity assessment in fluvial biofilms

Metal pollution in rivers is in great concern with human activities in the fluvial watershed. This thesis aims to investigate the potential use of chl-a fluorescence parameters as biomarkers of metal toxicity, and to find cause-effect relationships between metal exposures, other environmental factor (i.e. light), and functional and structural biofilm responses. This thesis demonstrates that the use of chl-a fluorescence parameters allows detect early effects on biofilms caused by zinc toxicity, both in the laboratory as in polluted rivers. In microcosm experiments, the use of chl-a fluorescence parameters allows evaluates structural changes on photosynthetic apparatus and in algal groups’ composition of biofilms long-term exposed to zinc. In order to evaluate the effects of chronic metal pollution in rivers, it is recommended the use of biofilm translocation experiments and the use of a multi-biomarker approach.