FORMULAÇÃO DE SEDIMENTOS COM CARACTERÍSTICAS DE SISTEMAS LÓTICOS TROPICAIS PARA APLICAÇÃO EM ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS

Os estudos relacionados à dinâmica de poluentes e toxicidade em sedimentos naturais são de difícil compreensão por se tratar de uma matriz muito complexa. Diante dessa problemática, o objetivo deste trabalho foi propor a formulação de sedimentos com características representativas de ambientes lóticos tropicais, considerando-se a sua aplicação em ensaios ecotoxicológicos. As frações orgânica e inorgânica foram utilizadas em porcentagens variadas, totalizando cinco formulações de sedimento com diferentes proporções granulométricas (areia fina, média, grossa e argila). Os resultados de oxigênio dissolvido e dureza permaneceram adequados para ensaios ecotoxicológicos, porém, considerando-se o pH, apenas as formulações contendo menores taxas de matéria orgânica apresentaram-se adequadas para este fim (entre 6,3 e 7,3), num período de estabilização de até 10 dias. A espécie Hyalella azteca confirmou a aplicabilidade desses sedimentos em testes toxicológicos, não tendo sido observadas taxas de letalidade, tampouco variações significativas em relação aos parâmetros de crescimento e reprodução dos organismos.Investigation of the dynamics and toxicity of pollutants in natural sediments is hindered by the great complexity of their matrix. Given this difficulty, the objective of this paper was to recommend the formulation of sediments representative of tropical lotic environments, considering their use in ecotoxicological assays. Organic and inorganic fractions were used in different percentages, resulting in five sediment formulations with different grain size proportions (fine, medium and coarse sand, and clay). Measured dissolved oxygen and hardness values were suitable for ecotoxicological assays; however, regarding pH values, only formulations with lower levels of organic matter provided suitable water quality for this purpose (between 6.3 and 7.3), for up to 10 days. These formulations were tested using Hyalella azteca, which confirmed their suitability for use in toxicological tests, since no lethal effects were observed and there were no significant changes in terms of growth and reproduction of the organisms

Evaluation of the Efficiency of a Septic Tank Combined with Anaerobic Filter, Filled with Plastic Residue, Including a Root Zone

Considering the damages resulting from the dumping of waste in natura in the bodies of water and soil, an alternative system of treatment of domestic effluent with septic tank and an anaerobic filter was installed, following a root zone. The evaluation of the efficiency of the system was based on analyzes of the physical, chemical, biological variables and ecotoxicological tests (toxicity tests with Ceriodaphnia dubia). The conductivity values decreased after treatment (83.4%), from 3380 to 561 µS cm-1. The average efficiency of removal of organic matter was 88.75% and there was a significant decrease in BOD. The removal of phosphorus was 97.68% and nitrogen was 94.7%. The toxicity tests determined an LC50 = 1.70% for the raw effluent and in the treated effluent, an LC50 = 16.63%. The system achieved good efficiency in the reduction of all analyzed parameters. The use of a plastic residue as a filter element has proved quite feasible

Analyses of the sediment toxicity of Monjolinho River, São Carlos, São Paulo State, Brazil, using survey, growth and gill morphology of two fish species (Danio rerio and Poecilia reticulata)

The objective of this work was to evaluate the toxicity of the sediments of the Monjolinho River (São Carlos - São Paulo/Brazil), through partial chronic toxicity bioassays with juveniles of D. rerio and P. reticulata. Histological analyses of the gills and biometric measurements were conducted to detect the possible deleterious effects that caused the death. In all points the sampled the alterations were found in the gills (hyperplasia, fusion of secondary lamellas and dilation of blood vessels), with the most intense lesions (second stage) occurring at the point two. The biometric analysis pointed to inadequate conditions for the growth of the test-organisms when exposed to the sediment samples. These results showed that the conditions of these environments were not suitable for the survival and growth of these fishes.Este trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade dos sedimentos do rio Monjolinho (São Carlos - São Paulo/Brasil), por meio de bioensaios de toxicidade crônicos parciais com juvenis de D. rerio e P. reticulata. Foram realizadas análises histológicas das brânquias dos organismos para detectar possíveis efeitos deletérios que antecedam a mortalidade. Em todos os pontos amostrados, foram verificadas alterações nas brânquias (hiperplasia, fusão de lamelas secundárias e dilatação de vasos sanguíneos), sendo no ponto dois foram encontradas lesões mais acentuadas (segundo estágio). A análise biométrica dos indivíduos expostos em amostras de sedimento demonstrou condições inadequadas para o crescimento e desenvolvimentos dos organismos-teste em todo o ambiente estudado. Os sedimentos apresentaram maior toxicidade no período chuvoso, sendo estes resultados confirmados por meio das análises histológicas das brânquias dos organismos expostos, as quais demonstraram lesões mais acentuadas no mesmo período. Tal situação possivelmente decorre dos impactos antrópicos os quais o sistema está suscetível (efluentes domésticos, industriais e agrícolas), que foram constatados pelas análises físicas e químicas dos sedimentos.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

An assessment of sediments quality in Tietê river (SP) reservoirs by ecotoxicological bioassays using Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) and limnological analysis

Os reservatórios de água são sistemas artificiais rasos destinados à múltiplos usos. Estes usos associados as atividades desenvolvidas na bacia hidrográfica acarretam impactos nos corpos d\'água, principalmente nos sedimentos, os quais representam um depósito e também uma fonte de contaminantes sobre determinadas condições ambientais. O tipo de construção dos reservatórios é bastante relevante no contexto de poluição e contaminação. Teoricamente os reservatórios construídos em cascata tendem a apresentar uma melhora na qualidade das águas e sedimentos ao longo da construção, pois o reservatório acima retém parte dos poluentes e contaminantes que entrariam no reservatório subsequente. Para avaliar a qualidade dos seis reservatórios construídos em cascata no rio Tietê (SP), foram realizadas quatro coletas (outubro/99, fevereiro/00, maio/00 e julho/00) nas quais foram amostradas água e sedimento para realização de análises físicas, química , biológica e ecotoxicológica, em 15 pontos deste sistema. Os resultados em geral demonstraram uma melhoria nas condições físicas e químicas da água, sedimento e da toxicidade (% de mortalidade) nos últimos reservatórios (Nova Avanhandava e Três Irmãos), sendo que os rios Piracicaba e Tietê apresentaram as piores condições ambientais. A toxicidade variou com o período de coleta, sendo que as maiores porcentagens de mortalidade ocorreram em outubro/99 e as menores em maio/00. As análises histológicas realizadas com organismos expostos aos sedimentos coletados em fevereiro, confirmaram alterações branquiais de primeiro grau em sete dias de exposição. As análises químicas das águas extraídas dos bioensaios em maio/00 também demonstraram a presença de nutrientes e metais em concentrações elevadas, confirmando então a importância dos sedimentos como liberadores de poluentes para a coluna de água, prejudicando os organismos de coluna de água.Water reservoirs are shallow artificial systems which can be constructed for many purposes. The use of these reservoirs and the different activities developed in the hydrographic basin, can result in alterations in these border water, mainly in the sediments, which represent a storage and a contaminant source under specific ambient conditions. The position of the reservoir along the river is very significant in relation to pollution and contamination. Cascade reservoirs are prone to raise the water and sediment quality downstream, because contaminants and pollution are retained in the upstream reservoirs. In order to assess the water and sediment quality in six Tietê river cascade reservoirs, we realized chemical, physical, biological and ecotoxicological analysis in 15 locations. Samples were collected in October/1999, February, May and July/2000. The overall results showed that water and sediments physical and chemical conditions, as well as the toxicity (% mortality), were improved in direction to the last reservoirs (Nova Avanhandava e Três Irmãos). Piracicaba and Tietê rivers presented the worst ambient conditions. The toxicity presented seasonal variation, in the manner that higher mortality percentage occurred in October and the lower in May. Hystological analysis of text organism exposed to sediments collected in February showed branchial alterations after seven days. Chemical analysis of the water used in the bioassays showed high metal and nutrients concentrations in May, suggesting the importance of these sediments, since they are able to release pollutants to the water column

An assessment of sediments quality in Tietê river (SP) reservoirs by ecotoxicological bioassays using Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae) and limnological analysis

Os reservatórios de água são sistemas artificiais rasos destinados à múltiplos usos. Estes usos associados as atividades desenvolvidas na bacia hidrográfica acarretam impactos nos corpos d\'água, principalmente nos sedimentos, os quais representam um depósito e também uma fonte de contaminantes sobre determinadas condições ambientais. O tipo de construção dos reservatórios é bastante relevante no contexto de poluição e contaminação. Teoricamente os reservatórios construídos em cascata tendem a apresentar uma melhora na qualidade das águas e sedimentos ao longo da construção, pois o reservatório acima retém parte dos poluentes e contaminantes que entrariam no reservatório subsequente. Para avaliar a qualidade dos seis reservatórios construídos em cascata no rio Tietê (SP), foram realizadas quatro coletas (outubro/99, fevereiro/00, maio/00 e julho/00) nas quais foram amostradas água e sedimento para realização de análises físicas, química , biológica e ecotoxicológica, em 15 pontos deste sistema. Os resultados em geral demonstraram uma melhoria nas condições físicas e químicas da água, sedimento e da toxicidade (% de mortalidade) nos últimos reservatórios (Nova Avanhandava e Três Irmãos), sendo que os rios Piracicaba e Tietê apresentaram as piores condições ambientais. A toxicidade variou com o período de coleta, sendo que as maiores porcentagens de mortalidade ocorreram em outubro/99 e as menores em maio/00. As análises histológicas realizadas com organismos expostos aos sedimentos coletados em fevereiro, confirmaram alterações branquiais de primeiro grau em sete dias de exposição. As análises químicas das águas extraídas dos bioensaios em maio/00 também demonstraram a presença de nutrientes e metais em concentrações elevadas, confirmando então a importância dos sedimentos como liberadores de poluentes para a coluna de água, prejudicando os organismos de coluna de água.Water reservoirs are shallow artificial systems which can be constructed for many purposes. The use of these reservoirs and the different activities developed in the hydrographic basin, can result in alterations in these border water, mainly in the sediments, which represent a storage and a contaminant source under specific ambient conditions. The position of the reservoir along the river is very significant in relation to pollution and contamination. Cascade reservoirs are prone to raise the water and sediment quality downstream, because contaminants and pollution are retained in the upstream reservoirs. In order to assess the water and sediment quality in six Tietê river cascade reservoirs, we realized chemical, physical, biological and ecotoxicological analysis in 15 locations. Samples were collected in October/1999, February, May and July/2000. The overall results showed that water and sediments physical and chemical conditions, as well as the toxicity (% mortality), were improved in direction to the last reservoirs (Nova Avanhandava e Três Irmãos). Piracicaba and Tietê rivers presented the worst ambient conditions. The toxicity presented seasonal variation, in the manner that higher mortality percentage occurred in October and the lower in May. Hystological analysis of text organism exposed to sediments collected in February showed branchial alterations after seven days. Chemical analysis of the water used in the bioassays showed high metal and nutrients concentrations in May, suggesting the importance of these sediments, since they are able to release pollutants to the water column

Limnological and ecotoxicological studies (in laboratory and in situ), emphasizing the evaluation of heavy metals and organochloride pesticides in fishes (Danio rerio and Poecilia reticulata) Monjolinho River sub-basin (São Carlos, SP).

In order to evaluate the physical, chemical, biological and ecotoxicological parameters of Monjolinho River system (in laboratory and in situ), water and sediment samples (from the river and from eight of its tributaries) we obtained in july/03, October/03, January/04 and April/04. Juveniles and adult individuals of Danio rerio and Poecilia reticulata were used in the ecotoxicological studies. Mortality, juvenile biometry, and deletery effects observed on the gills tissue were considered in the tests. The limnological data revealed the higher concentrations of heavy metals and organochlorides in the dry season, being over the limits established for aquatic organisms protection. The concentrations of zinc and heptachlore found in the sediments of the last study sites resulted in deletery effects. The higher concentrations of the analyzed parameters were found in the study sites UFSCar, Confluência and Córrego Tijuco, probably due to the higher concentrations of clay and silt found in these areas. The partially chronic tests performed using samples obtained from the natural environment revealed significant toxicity for at least one fish species and one parameter. Tests in situ showed more drastic effects, especially in July/03. P. reticulata was more vulnerable when compared to D. rerio in all of the analyses, especially considering the juvenile stages. Two contaminants were used in the laboratory ecotoxicological analyzes, using D. rerio juveniles as a test organism. Cadmium showed a CL(I)50, 96h, of 1894,73µg/L. In the tests of static partial chronic toxicity, the chronic value obtained was 189,73µg/L, for both survival and growth, indicating that in the same concentration, the effects on the survival and biometry were similar. Gills morphological alterations increased with the increasing concentrations: 0.6 µg/L, 6 µg/L, 60 µg/L and 600 µg/L, being the fusion of the secondary lamellaes observed in the last concentration. Regarding to the endossulfan sulphate, the semi-static CL(I)50, 96h, was 7.24 µg/L and the chronic value, considering survival rates, was 0.948 µg/L. Histological effects were observed in all of the concentrations (0.03 µg/L, 0,3 µg/L and 3 µg/L), being the hyperplasia and secondary lamellae fusions more drastic in the last concentration. The toxicity tests, as well as the limnological analyses, showed that the Monjolinho system in highly disturbed, with inadequate conditions for the conservation of the aquatic organisms and may represent risks for the human health.Com o objetivo de avaliar as características físicas, químicas, biológicas e ecotoxicologicas (laboratoriais e in situ) da água e sedimento, do sistema Monjolinho, foram realizadas coletas em julho/03, outubro/03, janeiro/04 e abril/04 (rio e 8 tributários). Na avaliação ecotoxicológica, utilizouse Danio rerio e P. reticulata, juvenis e adultos. A mortalidade, biometria final (dos juvenis) e efeitos deletérios nos tecidos branquiais foram as variáveis consideradas em testes. Os resultados limnológicos revelaram que, em geral, o período seco apresentou as maiores concentrações das diferentes variáveis analisadas, incluindo-se os metais e organoclorados, acima dos limites recomendados para proteção da vida aquática. Nos sedimentos, o zinco e o heptacloro apresentaram-se em concentrações capazes de provocar efeitos deletérios nos organismos biológicos, nos últimos pontos do sistema. O sedimento dos pontos UFSCar, Confluência e córrego Tijuco, apresentaram as maiores concentrações das variáveis analisadas, possivelmente devido à fração de silte e argila detectadas. Nos testes crônicos parciais com amostras ambientais, pelo menos uma das espécies e variáveis analisadas, indicaram a toxicidade do rio Monjolinho. Nos testes in situ, os efeitos foram mais pronunciados para ambas as espécies, especialmente em julho/03. P. reticulata demonstrou a maior sensibilidade comparando-se à espécie D. rerio, em todas as situações avaliadas, principalmente considerando-se a fase juvenil. Foram escolhidos dois poluentes para avaliação ecotoxicológica em laboratório, utilizando-se D. rerio juvenis como organismos-teste. O cádmio apresentou uma CL(I)50,96h de 1894,77µg/L. Nos testes de toxicidade crônica parcial estático, obteve-se um valor crônico de 189,73µg/L tanto para sobrevivência como para a biometria final, indicando que na mesma concentração os efeitos na sobrevivência e biometria foram semelhantes. As alterações branquiais foram progressivas nas concentrações de 0,6µg/L, 6µg/L, 60µg/L e 600µg/L, sendo detectado na última, a junção de várias lamelas secundárias. Considerando-se o endossulfan sulfato, a CL(I)50, 96h, semi-estático foi de 7,24µg/L e o valor crônico, considerando-se a sobrevivência foi de 0,948µg/L os efeitos histológicos foram obtidos em todas as concentrações (0,03µg/L, 0,3µg/L e 3µg/L), com o efeito mais pronunciado na última concentração, com hiperplasia e conseqüente junção de lamelas secundárias. Os testes de toxicidade refletiram o estado de degradação instalado em todo o sistema Monjolinho, confirmada pelas análises limnológicas, as quais em última instância comprometem também a saúde da população

TOXICIDADE DOS METAIS NÍQUEL E COBRE E SUA POSSÍVEL ATUAÇÃO COMO INTERFERENTES ENDÓCRINOS EM AMBIENTES AQUÁTICOS

Apesar de serem originados de fontes naturais, o níquel é muito utilizado na produção de equipamentos e materiais de construção e o cobre é empregado em fios elétricos, canos, automóveis. Os metais cobre e níquel são conhecidos pelo seu potencial tóxico ao ambiente aquático, além de serem elementos bioacumulativos e persistentes. O presente trabalho teve como objetivos principais: 1) testar a toxicidade dos metais cobre e níquel; 2) avaliar o potencial como interferente endócrino dos referidos metais. Diante do exposto, foram realizados testes crônicos utilizando o organismo-modelo Danio rerio durante 21 dias de exposição com os metais cobre (9 μg/L) e níquel (25 μg/L) em regime semiestático, com troca total da água a cada 72 horas, temperatura de 25°C, com alimentação uma vez ao dia. Posteriormente, os organismos foram eutanasiados e destinados ao procedimento de histologia com inclusão na parafina, coloração com hematoxilina e eosina (HE), para análises morfológicas de gônadas e fígado, utilizando microscópio de luz. Ambos os metais apresentaram alterações morfológicas nos tecidos hepáticos; o níquel mostrou ser potencialmente um interferente endócrino, podendo comprometer o desenvolvimento da espécie e, consequentemente, da homeostase do ecossistema