Sediment ecotoxicology : Identification of hazard factors and ecotoxicological risks in the Tiet^e River Basin (Brazil)

Auf Grund ihres hohen Potenzials zur Schadstoffakkumulation sind Sedimente von großer wissenschaftlicher und regulatorischer Bedeutung. Da diese Schadstoffe unter bestimmten Umweltbedingungen (Baggerungen, Hochwasser) wieder verfügbar werden können, stellen Sedimente auch eine Quelle diffuser Schadstoffbelastung in die freie Wassersäule dar. Die Sediment-gebundene Schadstofffracht zeichnet sich vor allem durch eine hohe Komplexität aus, die mit chemisch-analytischen Verfahren alleine nur unzureichend erfasst werden kann. Durch die Kombination ökotoxikologischer Methoden, bestehend aus akuten und Mechanismus-spezifischen textit{In vitro}-Biotests, textit{In situ}-Untersuchungen und chemischer Analytik, zielte diese Studie auf eine umfassende Bewertung kontaminierter Sedimente des Tietê-Flusses (Brasilien, Bundesstaat São Paulo) ab. Entlang des Tietê befinden sich mehrere Stauhaltungen, die für Trinkwassergewinnung und, Bewässerungszwecke sowie als Naherholungsgebiet genutzt werden. Die acht in dieser Dissertation untersuchten Gebiete umfassen den Tietê auf seiner gesamten Länge (von der Quelle bis zur Mündung) ebenso, wie zwei wichtige Gewässer, die mit dem Tietê verbunden sind: den Nebenfluss Pinheiros und die Stauhaltung Billings. Verschiedene Testorganismen, ökotoxikologische Endpunkte sowie gefriergetrocknetes und extrahiertes Sediment wurden im Labor verwendet. Außerdem wurden textit{in vitro}- Ergebnisse mit textit{In situ}-Untersuchungen kombiniert, um die Ergebnisse aus Laborstudien auf das Freiland zu extrapolieren. Dadurch konnte gezeigt werden, dass Sedimente des Tietê Schadstoffe enthalten, die mit Fischzellen neben Cytotoxizität, Gentoxizität und AhR-vermittelter Wirksamkeit auch Embryotoxizität bewirken können. Weiterhin wurde textit{in situ} mit Fischen aus dem Freiland eine mutagene Wirksamkeit der Sedimente nachgewiesen. Durch die Exposition von RTL-W1-Zellen gegenüber acetonischen Sedimentextrakten der verschiedenen Flussabschnitte wurden mit Neutralrot-, Comet- und EROD-Assay unterschiedliche Cytotoxizität, Gentoxizität und AhR-vermittelte Wirksamkeit nachgewiesen. Enge Korrelationen zwischen Gentoxizität textit{in vitro} und Mutagenität textit{in situ}/textit{in vivo} im Mikronukleus-Assay mit Erythrocyten aus Fischblut wurden ermittelt. Dies belegt die hohe ökologische Bedeutung gentoxischer Effekte durch Sedimente im Freiland. Da organische Extrakte das gesamte Schädigungspotenzial von Sedimentproben abbilden, ohne die Bioverfügbarkeit zu berücksichtigen, galt es, realistischere Expositionsszenarien für die Bewertung von Sedimentqualität zu entwickeln. Diese sollten die Bioverfügbarkeit berücksichtigen und die Wirkung auf intakte Organismen zeigen, um so die Übertragbarkeit von Laborergebnissen zu verbessern. Weiterhin wird so ein besseres Verständnis von Verbleib und Verhalten von Wasser- und Sediment-gebundenen Schadstoffen ermöglicht, durch welche die Toxizität bewirkt wird. Daher wurde ein Sediment-Kontakttest angewandt und Veränderungen der Embryotoxizität über den gesamten Flussverlauf erfasst. Die Ergebnisse der Biotests belegen, dass ein Großteil der Toxizität auf Abwässer der Metropolregion São Paulo zurückgeführt werden kann. Die Ergebnisse zeigen aber auch, dass die Schadstoffquellen sich im Flussverlauf ändern und erst in Summe zur Degradierung der Reservoire beitragen. Die Ergebnisse der Effekt-dirigierten Analyse, die Fraktionierung und chemische Analyse von Sedimentextrakten mit den höchsten Schädigungspotentialen (Pinheiros und Billings) verbindet zeigen, dass polyzyklische aromatische Verbindungen (PACs) wie prioritäre und nicht-prioritäre polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) einen wichtigen Beitrag zur allgemeinen Toxizität leisten. Die Bewertung der Sedimentqualität ist für das Verständnis der Vorgänge, die das Schicksal und die Verfügbarkeit von Schadstoffen in Gewässer bestimmen, von grundlegender Bedeutung, da diese das Kompartiment sind in dem Schadstoffe aus anthropogenen Quellen ab- und zwischengelagert und transformiert werden. Eine umfassende Bewertung der ökotoxikologischen Belastung von Sedimenten erfordert ihrerseits variable Konzepte und umfassende Kenntnisse für die Interpretation der Ergebnisse. Wie am Beispiel des Einzugsgebiets des Tietê gezeigt werden konnte, stellt die Kombination von Bioassays in Testbatterien, chemischer Analyse und Effekt-dirigierter Fraktionierung geeignete Werkzeuge für ein Frühwarnsystem dar, das nicht nur die Sedimentbelastung, sondern auch den allgemeinen Zustand des gesamten Flusssystems erfasst. Die Fraktionierung besonders toxischer Proben ermöglicht dabei die Identifizierung spezifischer Schadstoffgruppen, sowie die Priorisierung einzelner Fraktionen für spätere Effekt-dirigierte Analysen, um so letztlich möglichst Einzelsubstanzen zu identifizieren

Сегментация изображения с помощью программного средства MatLab

In computer vision, image segmentation is the process of partitioning a digital image intomultiple segments (sets of pixels, also known as superpixels). The goal of segmentation is to simplify and/orchange the representation of an image into something that is more meaningful and easier to analyze. Imagesegmentation is typically used to locate objects and boundaries (lines, curves, etc.) in images. More precisely,image segmentation is the process of assigning a label to every pixel in an image such that pixels with thesame label share certain characteristics. The result of image segmentation is a set of segments that collectivelycover the entire image, or a set of contours extracted from the image

Сравнительный анализ бренда и товарного знака

В данной научной статье рассматриваются особенности таких понятий, как бренд и товарный знак. Также выявлены принципиальные различия между данными терминами, которые представлены в сравнительной таблице по определённым параметрам. В заключении даны определения бренда и товарного знака, по мнению авторов данной статьи

Validação de bioindicadores de recuperação de áreas degradadas por minerações de bauxita em Poços de Caldas, MG

Em 1991 foram realizados levantamentos da mirmecofauna de 9 areas revegetadas com especies nativas (com diferentes idades) pela Alcoa Aluminio S/A e 4 areas preservadas (2 campos de altitude e 2 matas), denominadas Areas Controle. O intuito de tais levantamentos foi analisar o grau de recuperacao dessas areas atraves da utilizacao de formigas como bioindicadores. O presente trabalho teve como objetivo analisar a recuperacao dessas areas atraves da comparacao de dados atuais (2002) com os dados pre-existentes (1991), utilizando formigas como bioindicadores. Deste modo foi possivel avaliar a recuperacao das areas ao longo de 11 anos (2002) e validar a eficacia das formigas como bioindicadores. Foram utilizadas analises estatisticas de Similaridade e Afinidade, determinando a Diversidade de Mosaico (m) e Diversidade À, alem de analises de Grupos Funcionais e de Temperatura da Matriz. 86 especies foram amostradas em 1991 e 108 em 2002, totalizando 112 especies. A Diversidade de Mosaico foi mais alta em 2002 (4,4) que em 1991 (3,5), o que sugere uma maior complexidade da paisagem nos dias atuais. A Diversidade À teve media de 0,31 em 1991 e 0,23 e 2002. Os grupos funcionais foram diversificados nas areas, mas Generalistas Myrmicinae (GM) e Especialistas de Clima Tropical (TCS) representaram a maioria das especies amostradas. A Temperatura da Matriz indicou dependencia entre as especies, representando uma menor aleatoriedade das extincoes. Em 2002 a quantidade de especies menos estaveis em areas menos hospitaleiras foi menor, enquanto o numero de especies mais estaveis e menos estaveis em areas mais hospitaleiras foi maior. Concluiu-se que as areas apresentaram alguma recuperacao nestes anos. Formigas sao bons bioindicadores, uma vez que respondem as mudancas do ambiente, e a composicao faunistica caracteriza a paisagem, como confirmado pelas analises de grupos funcionais.In 1991 there has been made a sampling of the ant community of 9 revegetated areas with native species (with diferent ages) by Alcoa Aluminio S/A and 4 preserved areas (2 campos de altitude . grassy shrubland - and 2 matas . semideciduos rain forest) named as Control Areas. The purpose of such samplings was to analyse the recovery degree of those areas by using ants as bioindicators. The present piece of work intends to analyse the recovery of those areas throughout the comparison of current data (2002) with pre-existent data (1991), using ants as bioindicators. In this way it Ls possible to evaluate the recovery of those areas throughout 11 years (2002) and to validate the efficacy of ants as bioindicators. There has been used statistic analysis of Similarity and Affinity, determining the Mosaic Diversity (m) and Beta Diversity ( À), besides the Functional Groups and Matrix Temperature analysis. 86 species were sampled in 1991 and 108 in 2002, amounting to 112 different species. The Mosaic Diversity was higher in 2002 (4,4) than in 1991 (3,5), which suggests a bigger environmental complexity at the present days. The Beta Diversity had average of 0,31 in 1991 and 0,23 in 2002. The Functional Groups were various in those areas, but Generalized Myrmicinae (GM) and Tropical Climate Specialists (TCS) represented the majority of the sampled species. The Matrix Temperature indicated dependency between the species, representing a smaller random extinction order. In 2002 the amount of less stable species in less hospitable areas was smaller, and the number os species more stable in more hospitable areas was bigger. The conclusion is that the areas presented some recovery in those years Ants are good bioindicators, as they respond to the environmental changes, and the fauna composition marks the landscape, as confirmed by the Functional Group analys ..

Assessment of cytotoxicity and AhR-mediated toxicity in tropical fresh water sediments under the influence of an oil refinery

Oil refinery effluents contain many chemicals at variable concentrations. Therefore, it is difficult to predict potential effects on the environment. The Atibaia River (SP, Brazil), which serves as a source of water supply for many municipalities, receives the effluents of one of the biggest oil refinery of this country. The aim of this study was to identify the (eco)toxicity of fresh water sediments under the influence of this oil refinery through neutral red (cytotoxicity) and ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) assays (AhR-mediated toxicity) in RTL-W1 cells (derived from fish liver). Once the refinery captures the waters of Jaguarí River for the development of its activities and discharges its effluents after treatment into the Atibaia River, which then flows into Piracicaba River, sediments from both river systems were also investigated. The samples showed a high cytotoxic potential, even when compared to well-known pollution sites. However, the cytotoxicity of samples collected downstream the effluent was not higher than that of sediments collected upstream, which suggested that the refinery discharges are not the main source of pollution in those areas. No EROD activity could be recorded, which could be confirmed by chemical analyses of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) that revealed a high concentration of phenanthrene, anthracene, fluoranthene, and pyrene, which are not EROD inducers in RTL-W1 cells. In contrast, high concentrations of PAHs were found upstream the refinery effluent, corroborating cytotoxicity results from the neutral red assay. A decrease of PAHs was recorded from upstream to downstream the refinery effluent, probably due to dilution of compounds following water discharges. On the other hand, these discharges apparently contribute specifically to the amount of anthracene in the river, since an increase of anthracene concentrations could be recorded downstream the effluent. Since the extrapolation of results from acute toxicity to specific toxic effects with different modes of action is a complex task, complementary bioassays covering additional specific effects should be applied in future studies for better understanding of the overall ecotoxicity of those environments

Cytotoxic and genotoxic effects of two hair dyes used in the formulation of black color

According to the International Agency for Research on Cancer (IARC), some hair dyes are considered mutagenic and carcinogenic in in vitro assays and exposed human populations. Epidemiological studies indicate that hairdressers occupationally exposed to hair dyes have a higher risk of developing bladder cancer. In Brazil, 26% of the adults use hair dye. In this study, we investigated the toxic effects of two hair dyes, Basic Red 51 (BR51) and Basic Brown 17 (BB17), which are temporary dyes of the azo group (R-N=N-R'), used in the composition of the black hair dye. To this end, MTT and trypan blue assays (cytotoxicity), comet and micronucleus assay (genotoxicity) were applied, with HepG2 cells. For cytotoxic assessment, dyes were tested in serial dilutions, being the highest concentrations those used in the commercial formula for hair dyes. For genotoxic assessment concentrations were selected according to cell viability. Results showed that both dyes induced significant cytotoxic and genotoxic effects in the cells, in concentrations much lower than those used in the commercial formula. Genotoxic effects could be related to the azo structure present in the composition of the dyes, which is known as mutagenic and carcinogenic. These results point to the hazard of the hair dye exposure to human health