Distribuição ambiental de poluentes orgânicos encontrados em lodos de esgoto

The objective of this work was to present a model of environmental distribution of twenty-nine organic contaminants found in samples of sewage sludge of the sewage treatment plant of Barueri and Suzano SP, Brazil. Sewage sludge is a mixture of organic and inorganic products generated in primary and secondary processes of treatment that can be reused as fertilizer by the agriculture. The modeling of the contaminants distribution was accomplished by means of the level I fugacity model applied to a hypothetical compartmental system constituted by air, water, soil, sediment, aquatic biota and plants. The molecular weight, vapor pressure, water solubility, Henry's constant, octanol-water partition coefficient and soil half-life of each contaminant were used by the model. The bioconcentration factors in aquatic biota, roots, xylem sap, soil sorption coefficient were estimated by expressions that correlate each one of these bioconcentration factors with the octanol-water partition coefficient of the contaminants. The partition coefficients air-water and leaf-air, and the GUS index were calculated and used in this study. The modeling and simulations presented in this work reveal the preferential compartments of the contaminants.O objetivo deste trabalho foi apresentar uma modelagem da distribuição ambiental de vinte e nove poluentes orgânicos encontrados em amostras de lodos de esgoto das estações de tratamento de esgoto de Barueri e Suzano, SP. Lodos de esgoto são misturas de produtos orgânicos e inorgânicos gerados nos processos primários e secundários de tratamento que, mediante adequado controle de qualidade, podem ser reutilizados como fertilizantes agrícolas. O modelo de fugacidade nível I foi aplicado a um sistema compartimental hipotético constituído de ar, água, solo, sedimento, biota aquática e plantas. Foi utilizada a massa molecular, a pressão de vapor, a solubilidade em água, a constante de Henry, o coeficiente de partição octanol-água e a meia-vida no solo de cada um dos poluentes. O coeficiente de sorção no solo, os fatores de bioconcentração em organismos aquáticos, raízes e na seiva do xilema de plantas foram calculados por meio de expressões que correlacionam cada um desses parâmetros com o coeficiente de partição octanol-água do poluente. Foram estimados e usados os coeficientes de partição folha-ar e ar-água e o índice GUS de cada poluente. A modelagem e os cálculos dos fatores de bioconcentração e dos coeficientes de partição revelam os compartimentos preferenciais dos poluentes

Alterações bioquímicas e acúmulo em pacus (Metynnis argenteus) expostos ao paclobutrazol

Paclobutrazol is a plant growth regulator with fungicide properties which is widely used in Brazilian Northeast orchards. This chemical remains stable in the soil for several months and its half-life in water is longer than three weeks. Because of these characteristics, the aquatic contamination by paclobutrazol may occur, potentially harming aquatic fauna and human health. This work evaluates the bioconcentration and the activities of the enzymes: glutamic oxaloacetic transaminase (GOT), lactate dehydrogenase (LDH) and glutathione S-transferase (GST) in the Brazilian fish "pacu prata" (Metynnis argenteus) exposed to paclobutrazol for 28 days. Results showed a significant increase in the enzymatic activity of LDH and GST in liver, for concentrations equals to 3 mg L-1 (28º day exposure) and 30 mg L-1 (7º day exposure), respectively. Paclobutrazol residues in muscle reached 166 mg kg-1 at the end of the period of exposure for the measured concentration in the water equivalent to 2.7 mg L-1. The bioconcentration factor estimated for the steady state condition was 73. It was concluded that the measure of LDH and GST activities could be used as biomarkers of paclobutrazol exposure. This exposure may already be in extreme conditions to cause significant risk to humans consuming contaminated fish.O paclobutrazol, um regulador de crescimento vegetal com propriedades fungicidas, é muito utilizado na região Nordeste do Brasil em áreas de produção de frutíferas. Este composto pode permanecer estável por vários meses após sua aplicação no solo, sendo sua meia vida na água superior a três semanas. Corpos de água superficiais nas proximidades das culturas são portanto susceptíveis de serem contaminados pelo paclobutrazol, com o risco de promover efeitos adversos para a fauna aquática e para a saúde humana. No presente trabalho foi estudada a bioconcentração e algumas alterações bioquímicas, medidas pela atividade das enzimas transaminase glutâmico-oxalacética (TGO), lactato desidrogenase (LDH) e glutationa S-transferase (GST) em tecidos do peixe pacú prata (Metynnis argenteus), exposto ao paclobutrazol durante 28 dias. O paclobutrazol aumentou a atividade de LDH e GST no fígado para as concentrações de 3 mg L-1 (28º dia de exposição) e 30 mg L-1 (7º dia de exposição), respectivamente. No 28º dia, a concentração de paclobutrazol no músculo atingiu níveis residuais de 166 mg kg-1 para a concentração média determinada na água de 2,7 mg L-1, estimando-se um fator de bioconcentração (FBC) para a situação de equilíbrio equivalente a 73. A medida da atividade de LDH e GST pode ser utilizada como biomarcador de exposição ao paclobutrazol. Esta exposição deve estar em situações extremas para proporcionar risco significativo em humanos que se alimentam de peixes contendo resíduos do agroquímico

Distribuição ambiental de poluentes orgânicos encontrados em lodos de esgoto

O objetivo deste trabalho foi apresentar uma modelagem da distribuição ambiental de vinte e nove poluentes orgânicos encontrados em amostras de lodos de esgoto das estações de tratamento de esgoto de Barueri e Suzano, SP. Lodos de esgoto são misturas de produtos orgânicos e inorgânicos gerados nos processos primários e secundários de tratamento que, mediante adequado controle de qualidade, podem ser reutilizados como fertilizantes agrícolas. O modelo de fugacidade nível I foi aplicado a um sistema compartimental hipotético constituído de ar, água, solo, sedimento, biota aquática e plantas. Foi utilizada a massa molecular, a pressão de vapor, a solubilidade em água, a constante de Henry, o coeficiente de partição octanol-água e a meia-vida no solo de cada um dos poluentes. O coeficiente de sorção no solo, os fatores de bioconcentração em organismos aquáticos, raízes e na seiva do xilema de plantas foram calculados por meio de expressões que correlacionam cada um desses parâmetros com o coeficiente de partição octanol-água do poluente. Foram estimados e usados os coeficientes de partição folha-ar e ar-água e o índice GUS de cada poluente. A modelagem e os cálculos dos fatores de bioconcentração e dos coeficientes de partição revelam os compartimentos preferenciais dos poluentes

ALGAE ACID PHOSPHATASE AFFECTED BY TEN METALS AND ENZYMATIC PARAMETERS DETERMINATION IN PRESENCE OF MERCURY AND COPPER

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito ativador/inibidor in vitro de dez metais, comumente presentes como contaminantes da água e solo, sobre a fosfatase ácida extraída da alga clorofícea Pseudokirchneriella subcapitata. Os resultados demonstraram que Hg, Al, Mo, Pb, Se e Cd inibiram a atividade enzimática em 56,3, 54,5, 30,6, 25,5, 23,1 e 11,5%, respectivamente. Isto corresponde à porcentagem máxima de efeito atingida nas concentrações testadas (0,02-2,0 mM). Por outro lado, Cu, Zn, Ni e Cr exibiram incremento na atividade fosfatásica equivalente a 95,5, 87,6, 77,6 e 42,8%, respectivamente. Valores de parâmetros cinéticos foram calculados para os metais que evidenciaram maior efeito. Assim sendo, os valores de Ki (constante de inibição) e Kd (constante de dissociação) foram equivalentes a 0,0400 e 0,0016 mM, respectivamente para Hg e Cu. Mecanismo de inibição não competitiva foi atribuído para o primeiro. Os resultados enriquecem a compreensão de eventos básicos associados a impactos de metais em níveis bioquímicos de produtores primários.Acid phosphatases play important roles in algae metabolism such availability/recycling of inorganic phosphate and autophagic digestive processes. Chemicals released into the environment from agricultural activities and through industrial and urban wastes, may impair algae enzyme activity. The aim of this work was to evaluate the in vitro activation/inhibition effect of ten metals, commonly present as contaminants in soil and water, on the acid phosphatase extracted from the green algae Pseudokirchneriella subcapitata. Results demonstrated that Hg, Al, Mo, Pb, Se and Cd inhibited the enzyme activity in 56.3, 54.5, 30.6, 25.5, 23.1 and 11.5%, respectively. This corresponds to the maximum percentage of effect attained at the metal concentrations tested (0.02–2.0 mM). On the other hand, Cu, Zn, Ni and Cr exhibited an increment on phosphatase activity equal to 95.5, 87.6, 77.6 and 42.8%, respectively. Kinetic parameters values were calculated for the metals that showed highest effects. Thus, Ki (inhibition constant) and Kd (dissociation constant) values equal to 0.0400 and 0.0016 mM were determined for Hg and Cu, respectively. A non-competitive inhibition mechanism was attributed to the former. Results improved the understanding of the basic events of the impact of metals at biochemical levels in primary producers organisms