Effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota: a systematic review

Ecosystems are subject to various stress factors, such as temperature rises due to climate changes and metal disposal. Thermal stress can amplify or mask the effects of metals on aquatic organisms. This study aims to carry out a systematic review on the effects of temperature rises due to climate changes on the toxicity of metals for freshwater organisms. Searches were made in different electronic databases and article selection was based on the following inclusion criteria: concordance with the question of a systematic review; publication in English, Spanish, and Portuguese between 1960 and 2020; and the use of standard methodology. Forty-three articles were included, which were classified with respect to the year and country of publication, test-organisms and metals studied, temperatures tested, and the effects observed. In 80% of the studies analyzed, a temperature rise was responsible for increasing the toxicity of metals for the aquatic organisms. The temperatures studied contemplated the temperature rise predicted by the Intergovernmental Panel for Climate Change at the end of the 21st century. Brazil stood out among the countries for having the greatest number of research studies in this area, although there is still the need for an increase in studies in tropical climate regions. Based on the literature review, it was shown that the metals most studied were copper and cadmium and the test-organisms most used in the research projects were fish. The information obtained from ecotoxicological studies is essential to predict the effects and prevent the risks associated with the metal contamination of aquatic ecosystems due to climate changes.Ecossistemas estão sujeitos a diversos estressores, como o aumento da temperatura em razão das mudanças climáticas e do lançamento de metais. O estresse térmico pode amplificar ou mascarar os efeitos dos metais nos organismos aquáticos. Este estudo teve como objetivo realizar uma revisão sistemática dos efeitos do aumento da temperatura, associado às mudanças climáticas, na toxicidade dos metais para organismos de água doce. Foram realizadas buscas em diferentes bases de dados eletrônicas, e a seleção dos artigos teve como critérios de inclusão: concordância com a questão da revisão sistemática, publicação em inglês, espanhol e em português entre 1960 e 2020 e emprego de metodologias padronizadas. Incluíram-se 43 artigos, que foram classificados com relação ao ano e país de publicação, organismos-teste e metais estudados, temperaturas testadas e efeitos observados. Em 80% dos estudos analisados, o aumento da temperatura foi responsável por elevar a toxicidade dos metais para os organismos aquáticos. As temperaturas estudadas contemplam o aumento previsto pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas no fim do século 21. O Brasil destaca-se entre os países com maior número de pesquisas nesta área, embora seja necessário o aumento dos estudos em regiões de clima tropical. Com base na revisão bibliográfica, constatou-se que os metais mais estudados foram o cobre e o cádmio, e os organismos-teste mais utilizados nas pesquisas foram os peixes. As informações obtidas com estudos ecotoxicológicos são essenciais para a previsão dos efeitos e a prevenção dos riscos associados à contaminação por metais dos ecossistemas aquáticos mediante as mudanças climáticas

Cadmium and Chromium Toxicity to Pseudokirchneriella subcapitata and Microcystis aeruginosa

The toxicity of cadmium and chromium to Pseudokirchneriella subcapitata and Microcystis aeruginosa was evaluated through algal growth rate during 96h exposure bioassays. Free metal ion concentrations were obtained using MINEQL(+) 4.61 and used for IC50 determination. Metal accumulations by the microorganisms were determined and they were found to be dependent on the concentration of Cd2+ and Cr6+. IC50 for P. subcapitata were 0.60 mu mol L-1 free Cd2+ and 20 mu mol L-1 free Cr6+, while the IC50 values for M. aeruginosa were 0.01 mu mol L-1 Cd2+ and 11.07 mu mol L-1 Cr6+. P. subcapitata accumulated higher metal concentrations (0.001 - 0.05 mu mol Cd mg(-1) dry wt. and 0.001 - 0.04 mu mol Cr mg(-1) dry wt) than the cyanobacteria (0.001 - 0.01 mu mol Cd mg(-1) dry wt and 0.001 - 0.02 mu mol Cr mg(-1) dry wt). Cadmium was more toxic than chromium to both the microorganisms.National Research Council (CNPq) [140156/2002-0]State of Sao Paulo Research Aid Foundation (FAPESP) [10417/2002

Aplicação de protótipo de microscópio de baixo custo como estratégia para o ensino de ciências e conscientização ambiental

Practical science classes are important methodological resources for teaching-learning process. However, many Brazilian public schools have poor laboratory structure, which hampers the development of practical activities. This extension project aimed to report the development of an interdisciplinary pedagogical strategy covering contents of biology, optics and environmental education, through the construction and application of a microscope prototype, made with low-cost and reusable electro-electronic materials. One hundred and twenty-six students from public elementary schools participated in the project. Workshops were held with theoretical and dynamic classes covering: i) a theoretical and dynamic class addressing concepts about cell, microscope physics and environmental education (solid and electro-electronic waste, recycling and reuse of waste, separation, and accountability), ii) a practical activity with the construction of a microscope prototype with recycled and reusable electronics and iii) evaluative questionnaire. The activity was based on the Sustainable Development Goals (SDGs - ONU), aiming at a quality education and responsible consumption and production. Besides, it was based on the concept of observation and experimentation as a didactic strategy for assimilating information. The results indicated an improvement in the students’ understanding of the concepts of waste and cell, as well as the operation of a microscope, confirming that the activity improved the teaching-learning process. The low cost and easy operable prototype can improve the infrastructure of the schools, besides being an interesting tool to distance education.Aulas práticas de ciências são importantes recursos metodológicos no processo ensino-aprendizagem dos alunos. No entanto, muitas escolas públicas brasileiras possuem escassa estrutura laboratorial, o que dificulta o desenvolvimento de atividades práticas. Este projeto de extensão teve como objetivo relatar o desenvolvimento de uma estratégia pedagógica interdisciplinar, abrangendo diversas áreas no ensino de Ciências, como conceitos de educação ambiental, citologia e óptica, por meio da construção e aplicação de um protótipo de microscópio, confeccionado com materiais eletroeletrônicos reutilizáveis, e outros de baixo custo. Participaram do projeto cento e vinte seis alunos, de escolas públicas do ensino fundamental. Foram ministradas oficinas compostas por: a) aula teórica e dinâmica abordando conceitos sobre a célula, física do microscópio e educação ambiental (resíduos sólidos e eletroeletrônicos, reciclagem e reutilização de resíduos, separação e responsabilização), b) aula prática com construção de protótipo de microscópio e c) questionário avaliativo. A atividade foi fundamentada nos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS - ONU), visando à educação de qualidade e consumo e produção responsáveis, assim como na observação e experimentação como estratégia didática para a obtenção e assimilação de informações. Os resultados indicaram melhora na compreensão, por parte dos estudantes, de conceitos relacionados aos resíduos, células e funcionamento de um microscópio, confirmando a contribuição da atividade na melhoria do processo ensino–aprendizagem de ciências e conscientização ambiental. O protótipo, por ser de baixo custo e de fácil operação, pode aprimorar a infraestrutura de ensino das escolas, além de ser uma ferramenta interessante para auxiliar no ensino à distância

Ecotoxicological and limnological studies at the cascade reservoirs in the medium and low Tietê river (SP): a spatial and temporary analyses

Entre os diversos impactos nos ecossistemas aquáticos, a construção de reservatórios talvez represente um dos principais agentes modificadores, inserindo alterações físicas, químicas e biológicas nos sistemas antes e após a sua construção. No Brasil, tal impacto também é singular, verificando-se o aproveitamento dos mesmos para a construção de barragens, principalmente as construídas em cascatas (sistemas Paranapanema, Tietê e São Francisco por exemplo), sendo que, neste padrão de construção, espera-se, na maioria das vezes, um efeito crescente do controle da qualidade da água, com o primeiro reservatório mais eutrófico que os demais por sua capacidade de reter materiais provenientes dos principais tributários. No estado de São Paulo, na região Sudeste, destacam-se os reservatórios de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava, e Três Irmãos. Visando avaliar os impactos e contribuir com informações para monitorar as condições ambientais desses reservatórios, foram realizadas coletas de água e sedimento em quatro períodos distintos (outubro/99, fevereiro, maio e julho/00), em 15 estações de coleta, incluindo estações nos rios Tietê e Piracicaba e à montante e à jusante da barragem de cada um dos seis reservatórios, bem como no rio Bauru (um afluente bastante impactado de toxicidade com amostras de água e sedimento, utilizando-se Daphnia similis (em bioensaios de toxicidade aguda) e Ceriophnia dubia (em bioensaios de toxicidade crônica), análises de metais totais na água e biodisponíveis no sedimento, além do monitoramento de variáveis limnológicas (temperatura, pH, condutividade, oxigênio, dissolvido, material em suspensão, clorofila-a, nutrientes totais e dissolvidos). Os resultados obtidos para as variáveis limnológicas, de modo geral, revelaram diferenças na qualidade de água em relação às escalas espacial e temporal (efeitos de fatores climatológicos e hidrodinâmicos-vazão e tempo ) de retenção de água), com elevado aporte de nutrientes pelos rios Tietê e Piracicaba, além da incorporação, da sedimentação e da redução de materiais no reservatório de Barra Bonita, promovendo a melhoria da qualidade da água nos demais reservatórios, caracterizando assim, as primeiras estações como eutróficas e as demais como mesotróficas e oligotróficas. Concentrações de metais totais de água acima do limite estabelecido pela resolução CONAMA 20/1986 foram encontradas, bem como um aumento da fração biodisponível. Os ensaios revelaram toxicidade aguda para Dapnhia similis somente nos reservatórios localizados à justante da barragem de Barra Bonita, o que não seria inicialmente esperado. Tal fato pode estar relacionado às entradas difusas de poluição ou a presença de metais no sistema Tietê, os quais, no primeiro reservatório, estariam mais presentes na forma retida em função de sua maior incorporação (pela maior biomassa e pelo maior tempo de retenção), não causando toxicidade aguda aos organismos devido à parte dissolvida não ser tão elevada. Os resultados de toxicidade crônica, porém, configuraram um padrão diferente, verificando-se toxicidade em ordem decrescente (de Barra Bonita à Três Irmãos), na maioria dos períodos de amostragens, o que demonstra o estado de degradação ambiental nos reservatórios e a necessidade de estudos mais integrados para uma melhor avaliação ambiental.Among the several impacts in the aquatic ecosystems, perhaps the construction of reservoirs represents one of the principal modifier agents, inserting physical, chemical and biological alterations in the systems before and after its construction. In Brazil, such impact is also singular, having verified this application for the construction of reservoirs, mainly the ones built in cascades (Paranapanema, Tietê and São Francisco system, for example) and, in that construction pattern, in most cases, a growing effect of the control of the quality of the water is anticipated, with the first reservoir being more eutrophic than the others for its capacity to retain materials that come from the principal tributary. In the southeast of São Paulo States, Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava and Três Irmãos reservoirs stand out. Seeking to evaluate the impacts and contributing with information to evaluate the environmental conditions of those reservoirs, collections of water and sediment were accomplished in four different periods (October/99, February, May and July/00), in 15 sampling stations, including stations in the Tietê and Piracicaba Rivers and at the specified place after and before the line of the dam, from each one of the six reservoirs, as well as the Bauru River (a very impacted tributary of the Bariri Reservoir ). Toxicity bioassays were accomplished with samples of water and sediment using Daphnia similis (in acute toxicity bioassays) and Ceriodaphnia dubia (in chronic toxicity bioassays), analyses of total metals in the water and bioavailable in the sediment, besides the monitoring of limnological variables (temperature, pH, conductivity, dissolved oxygen, material in suspension, chlorophyll-a, total nutrients and dissolved). The results obtained for the limnological variables, in general, revealed differences in the quality of the water in relation to the spatial and temporary scales (effects of climatological factors and hydrodynamic- flowing out and residence time) with high contribution of nutrients from the Tietê and Piracicaba Rivers, besides the incorporation, the sedimentation and the reduction of materials in the Barra Bonita Reservoir, promoting the improvement of the water quality in the other reservoirs, characterizing, in this way, the first stations as eutrophic and the others as mesotrophic and oligotrophic. Concentrations of total metals in the water above the established limit for the resolution CONAMA 20/1986 were found out, and an increase of the fraction bioavailable of metals was verified as well. The bioassays only revealed acute toxicity for Daphnia similis to the points after the Barra Bonita Reservoir, something not initially awaited for. Such fact can be related to the diffuse entrances of pollution or to the presence of metals in the Tietê System, which, in the first reservoir, would be more present in the form retained in function of their largest incorporation (for the largest biomass and for the largest residence time), not causing acute toxicity to the organisms due to the dissolved part not to being so high. However, the results of chronic toxicity, configured a different partem, being verified toxicity in decreasing order (from Barra Bonita to Três Irmãos), during most of the samplings periods, which demonstrates the state of environmental degradation in the reservoirs and the need for more integrated studies for a better environmental evaluation

Evaluation of the ecotoxicological effects of metals cadmium and chromium in planktonic organisms

A contínua entrada de metais pesados nos ambientes aquáticos constitui uma potencial ameaça aos ecossistemas naturais devido à ação tóxica direta em organismos aquáticos. Nos ambientes aquáticos, os organismos estão expostos a metais tanto dissolvidos na água como aqueles presentes na cadeia trófica. Um maior conhecimento sobre o papel do alimento como rota adicional de exposição a metais ou como um possível retentor de sua toxicidade para invertebrados aquáticos é necessário. Considerando-se a importância dos metais na contaminação ambiental, bem como a necessidade de melhor entendimento das interações desses elementos nos sistemas aquáticos, o presente estudo visou a avaliar a sensibilidade de espécies fitoplanctônicas (Selenastrum capricornutum e Microcystis aeruginosa) e de espécies zooplanctônicas (Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia) aos metais cádmio e cromo e os efeitos tóxicos desses elementos em tais organismos. O crescimento celular, a concentração de clorofila, o biovolume e o peso seco das algas foram analisados quando as espécies algais foram expostas aos metais por meio de testes de toxicidade aguda. Testes de toxicidade aguda e crônica com o zooplâncton aos metais também foram realizados e o efeito de diferentes densidades algais (alta, média e baixa) sobre a toxicidade dos metais aos cladóceros foi avaliado. Além disso, algas foram expostas aos metais, oferecidas como alimento a C. dubia e os efeitos tóxicos crônicos foram investigados. Os resultados demonstraram que S. capricornutum foi mais sensível ao cádmio e M. aeruginosa foi mais sensível ao cromo, sendo essa diferença relacionada à capacidade das algas para reter os metais. Com o aumento de ambos os metais, houve uma diminuição na densidade celular, na taxa de crescimento, na clorofila e no peso seco das algas. A presença de diferentes densidades de S. capricornutum não alterou significativamente o valor da CE(I)50; 48h aos metais para D. similis, mas a elevada densidade de M. aeruginosa reduziu a toxicidade do cádmio para o dafinídeo. A alta densidade de alimento (106 céls/mL) influenciou negativamente a reprodução e a sobrevivência de C. dubia quando exposta a concentrações subletais dos metais em solução. Alimento exposto à metais, quando fornecido em alta e em média densidade, também afetou a sobrevivência e a reprodução dos organismos-teste. Apesar de a água ser uma importante rota de exposição aos metais para os organismos aquáticos, o alimento deve ser considerado uma via de contaminação adicional.The continuous input of heavy metals into aquatic systems constitutes a potential threat to natural ecosystems because of the direct toxic action on aquatic organisms. In aquatic ecosystems, the organisms are exposed to dissolved metals in the water as to metals presents in the food chain. A larger knowledge about paper of food as an additional route of exposure to metals or as possible retainer of its toxicity for aquatic organisms is necessary. Considering the importance of metals in contamination of aquatic ecosystems and the need of better understanding of the interactions of those elements in the aquatic ecosystems as well, the aim of this study was to evaluate the sensibility of phytoplankton species (Selenastrum capricornutum and Microcystis aeruginosa) and zooplankton species (Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia) to cadmium and chromium metals and the toxic effects of those elements in such organisms. Analysed of cellular growth, chlorophyll concentration, biovolume and dry weight of the algae were carried out when algal species were exposed to metals. Acute and chronic toxicity tests with the zooplankton were also accomplished and the effect of different algal densities (high, middle and low) on toxicity of metals to cladoceran was evaluated. Alga S. capricornutum was exposed to metals, supplied as food to C. dubia and chronic toxicity effects were investigated. The results demonstrated that S. capricornutum was more sensitive to cadmium and M. aeruginosa was more sensitive to chromium, this difference was related the capacity of the algae to retain metals. Cell density, growth rate, chlorophyll and dry weight of the algae were reduced with increase of both metals. The presence of different density of S. capricornutum does not alter the value of EC50 to metals for D. similis, but high density of M. aeruginosa reduced the toxicity of cadmium for daphnid. High food density (106 cells/mL) influenced negatively on reproduction and survival of C. dubia when this organism was exposed to sublethal concentrations of metals in solution. Food exposed to metals, when it was supplied at high and middle density, also affected survival and reproduction of the test organisms. Although the water to be considered a important route of exposure of metals for aquatic organisms, the food should be considered an additional source of toxicity

Evaluation of the ecotoxicological effects of metals cadmium and chromium in planktonic organisms

A contínua entrada de metais pesados nos ambientes aquáticos constitui uma potencial ameaça aos ecossistemas naturais devido à ação tóxica direta em organismos aquáticos. Nos ambientes aquáticos, os organismos estão expostos a metais tanto dissolvidos na água como aqueles presentes na cadeia trófica. Um maior conhecimento sobre o papel do alimento como rota adicional de exposição a metais ou como um possível retentor de sua toxicidade para invertebrados aquáticos é necessário. Considerando-se a importância dos metais na contaminação ambiental, bem como a necessidade de melhor entendimento das interações desses elementos nos sistemas aquáticos, o presente estudo visou a avaliar a sensibilidade de espécies fitoplanctônicas (Selenastrum capricornutum e Microcystis aeruginosa) e de espécies zooplanctônicas (Daphnia similis e Ceriodaphnia dubia) aos metais cádmio e cromo e os efeitos tóxicos desses elementos em tais organismos. O crescimento celular, a concentração de clorofila, o biovolume e o peso seco das algas foram analisados quando as espécies algais foram expostas aos metais por meio de testes de toxicidade aguda. Testes de toxicidade aguda e crônica com o zooplâncton aos metais também foram realizados e o efeito de diferentes densidades algais (alta, média e baixa) sobre a toxicidade dos metais aos cladóceros foi avaliado. Além disso, algas foram expostas aos metais, oferecidas como alimento a C. dubia e os efeitos tóxicos crônicos foram investigados. Os resultados demonstraram que S. capricornutum foi mais sensível ao cádmio e M. aeruginosa foi mais sensível ao cromo, sendo essa diferença relacionada à capacidade das algas para reter os metais. Com o aumento de ambos os metais, houve uma diminuição na densidade celular, na taxa de crescimento, na clorofila e no peso seco das algas. A presença de diferentes densidades de S. capricornutum não alterou significativamente o valor da CE(I)50; 48h aos metais para D. similis, mas a elevada densidade de M. aeruginosa reduziu a toxicidade do cádmio para o dafinídeo. A alta densidade de alimento (106 céls/mL) influenciou negativamente a reprodução e a sobrevivência de C. dubia quando exposta a concentrações subletais dos metais em solução. Alimento exposto à metais, quando fornecido em alta e em média densidade, também afetou a sobrevivência e a reprodução dos organismos-teste. Apesar de a água ser uma importante rota de exposição aos metais para os organismos aquáticos, o alimento deve ser considerado uma via de contaminação adicional.The continuous input of heavy metals into aquatic systems constitutes a potential threat to natural ecosystems because of the direct toxic action on aquatic organisms. In aquatic ecosystems, the organisms are exposed to dissolved metals in the water as to metals presents in the food chain. A larger knowledge about paper of food as an additional route of exposure to metals or as possible retainer of its toxicity for aquatic organisms is necessary. Considering the importance of metals in contamination of aquatic ecosystems and the need of better understanding of the interactions of those elements in the aquatic ecosystems as well, the aim of this study was to evaluate the sensibility of phytoplankton species (Selenastrum capricornutum and Microcystis aeruginosa) and zooplankton species (Daphnia similis and Ceriodaphnia dubia) to cadmium and chromium metals and the toxic effects of those elements in such organisms. Analysed of cellular growth, chlorophyll concentration, biovolume and dry weight of the algae were carried out when algal species were exposed to metals. Acute and chronic toxicity tests with the zooplankton were also accomplished and the effect of different algal densities (high, middle and low) on toxicity of metals to cladoceran was evaluated. Alga S. capricornutum was exposed to metals, supplied as food to C. dubia and chronic toxicity effects were investigated. The results demonstrated that S. capricornutum was more sensitive to cadmium and M. aeruginosa was more sensitive to chromium, this difference was related the capacity of the algae to retain metals. Cell density, growth rate, chlorophyll and dry weight of the algae were reduced with increase of both metals. The presence of different density of S. capricornutum does not alter the value of EC50 to metals for D. similis, but high density of M. aeruginosa reduced the toxicity of cadmium for daphnid. High food density (106 cells/mL) influenced negatively on reproduction and survival of C. dubia when this organism was exposed to sublethal concentrations of metals in solution. Food exposed to metals, when it was supplied at high and middle density, also affected survival and reproduction of the test organisms. Although the water to be considered a important route of exposure of metals for aquatic organisms, the food should be considered an additional source of toxicity

Ecotoxicological and limnological studies at the cascade reservoirs in the medium and low Tietê river (SP): a spatial and temporary analyses

Entre os diversos impactos nos ecossistemas aquáticos, a construção de reservatórios talvez represente um dos principais agentes modificadores, inserindo alterações físicas, químicas e biológicas nos sistemas antes e após a sua construção. No Brasil, tal impacto também é singular, verificando-se o aproveitamento dos mesmos para a construção de barragens, principalmente as construídas em cascatas (sistemas Paranapanema, Tietê e São Francisco por exemplo), sendo que, neste padrão de construção, espera-se, na maioria das vezes, um efeito crescente do controle da qualidade da água, com o primeiro reservatório mais eutrófico que os demais por sua capacidade de reter materiais provenientes dos principais tributários. No estado de São Paulo, na região Sudeste, destacam-se os reservatórios de Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava, e Três Irmãos. Visando avaliar os impactos e contribuir com informações para monitorar as condições ambientais desses reservatórios, foram realizadas coletas de água e sedimento em quatro períodos distintos (outubro/99, fevereiro, maio e julho/00), em 15 estações de coleta, incluindo estações nos rios Tietê e Piracicaba e à montante e à jusante da barragem de cada um dos seis reservatórios, bem como no rio Bauru (um afluente bastante impactado de toxicidade com amostras de água e sedimento, utilizando-se Daphnia similis (em bioensaios de toxicidade aguda) e Ceriophnia dubia (em bioensaios de toxicidade crônica), análises de metais totais na água e biodisponíveis no sedimento, além do monitoramento de variáveis limnológicas (temperatura, pH, condutividade, oxigênio, dissolvido, material em suspensão, clorofila-a, nutrientes totais e dissolvidos). Os resultados obtidos para as variáveis limnológicas, de modo geral, revelaram diferenças na qualidade de água em relação às escalas espacial e temporal (efeitos de fatores climatológicos e hidrodinâmicos-vazão e tempo ) de retenção de água), com elevado aporte de nutrientes pelos rios Tietê e Piracicaba, além da incorporação, da sedimentação e da redução de materiais no reservatório de Barra Bonita, promovendo a melhoria da qualidade da água nos demais reservatórios, caracterizando assim, as primeiras estações como eutróficas e as demais como mesotróficas e oligotróficas. Concentrações de metais totais de água acima do limite estabelecido pela resolução CONAMA 20/1986 foram encontradas, bem como um aumento da fração biodisponível. Os ensaios revelaram toxicidade aguda para Dapnhia similis somente nos reservatórios localizados à justante da barragem de Barra Bonita, o que não seria inicialmente esperado. Tal fato pode estar relacionado às entradas difusas de poluição ou a presença de metais no sistema Tietê, os quais, no primeiro reservatório, estariam mais presentes na forma retida em função de sua maior incorporação (pela maior biomassa e pelo maior tempo de retenção), não causando toxicidade aguda aos organismos devido à parte dissolvida não ser tão elevada. Os resultados de toxicidade crônica, porém, configuraram um padrão diferente, verificando-se toxicidade em ordem decrescente (de Barra Bonita à Três Irmãos), na maioria dos períodos de amostragens, o que demonstra o estado de degradação ambiental nos reservatórios e a necessidade de estudos mais integrados para uma melhor avaliação ambiental.Among the several impacts in the aquatic ecosystems, perhaps the construction of reservoirs represents one of the principal modifier agents, inserting physical, chemical and biological alterations in the systems before and after its construction. In Brazil, such impact is also singular, having verified this application for the construction of reservoirs, mainly the ones built in cascades (Paranapanema, Tietê and São Francisco system, for example) and, in that construction pattern, in most cases, a growing effect of the control of the quality of the water is anticipated, with the first reservoir being more eutrophic than the others for its capacity to retain materials that come from the principal tributary. In the southeast of São Paulo States, Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava and Três Irmãos reservoirs stand out. Seeking to evaluate the impacts and contributing with information to evaluate the environmental conditions of those reservoirs, collections of water and sediment were accomplished in four different periods (October/99, February, May and July/00), in 15 sampling stations, including stations in the Tietê and Piracicaba Rivers and at the specified place after and before the line of the dam, from each one of the six reservoirs, as well as the Bauru River (a very impacted tributary of the Bariri Reservoir ). Toxicity bioassays were accomplished with samples of water and sediment using Daphnia similis (in acute toxicity bioassays) and Ceriodaphnia dubia (in chronic toxicity bioassays), analyses of total metals in the water and bioavailable in the sediment, besides the monitoring of limnological variables (temperature, pH, conductivity, dissolved oxygen, material in suspension, chlorophyll-a, total nutrients and dissolved). The results obtained for the limnological variables, in general, revealed differences in the quality of the water in relation to the spatial and temporary scales (effects of climatological factors and hydrodynamic- flowing out and residence time) with high contribution of nutrients from the Tietê and Piracicaba Rivers, besides the incorporation, the sedimentation and the reduction of materials in the Barra Bonita Reservoir, promoting the improvement of the water quality in the other reservoirs, characterizing, in this way, the first stations as eutrophic and the others as mesotrophic and oligotrophic. Concentrations of total metals in the water above the established limit for the resolution CONAMA 20/1986 were found out, and an increase of the fraction bioavailable of metals was verified as well. The bioassays only revealed acute toxicity for Daphnia similis to the points after the Barra Bonita Reservoir, something not initially awaited for. Such fact can be related to the diffuse entrances of pollution or to the presence of metals in the Tietê System, which, in the first reservoir, would be more present in the form retained in function of their largest incorporation (for the largest biomass and for the largest residence time), not causing acute toxicity to the organisms due to the dissolved part not to being so high. However, the results of chronic toxicity, configured a different partem, being verified toxicity in decreasing order (from Barra Bonita to Três Irmãos), during most of the samplings periods, which demonstrates the state of environmental degradation in the reservoirs and the need for more integrated studies for a better environmental evaluation

Effects of interactions between algal densities and cadmium concentrations on Ceriodaphnia dubia fecundity and survival

The influence of different densities of the algae Pseudokirchneriella subcapitata on the chronic toxicity of cadmium to Ceriodaphnia dubia was investigated. The importance of algal cells as a source of metal to zooplankton was studied by exposing P. subcapitata cells to free cadmium ions and supplying the algae as food to C. dubia. The results of a bifactorial analysis (metal versus food levels) showed that metal toxicity to zooplankton was dependent on food level. Significant toxic effects on the fecundity and survival of C. dubia were observed at low metal concentrations with high algal density. Algae contaminated with Cd2+ were less toxic to cladoceran than was the Cd2+ in solution. Green algae retained cadmium and released low metal concentration in the test medium. We concluded that algal cells are an important route of exposure to metal and a factor that has an appreciable influence on the expression of metal toxicity to daphnids. (C) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.National Research Council (CNPq)[140156/2002-0]Sao Paulo State Research Support Foundation (FAPESP)[10417/2002

Toxicity on aquatic organisms exposed to secondary effluent disinfected with chlorine, peracetic acid, ozone and UV radiation

The toxic potential of four disinfectant agents (chlorine, ozone, peracetic acid and UV radiation), used in the disinfection of urban wastewater, was evaluated with respect to four aquatic organisms. Disinfection assays were carried out with wastewater from the city of Araraquara (So Paulo State, Brazil), and subsequently, toxicity bioassays were applied in order to verify possible adverse effects to the cladocerans (Ceriodaphnia silvestrii and Daphnia similis), midge larvae Chironomus xanthus and fish (Danio rerio). Under the experimental conditions tested, all the disinfectants were capable of producing harmful effects on the test organisms, except for C. xanthus. The toxicity of the effluent to C. silvestrii was observed to increase significantly as a result of disinfection using 2.5 mg L-1 chlorine and 29.9 mg L-1 ozone. Ozonation and chlorination significantly affected the survival of D. similis and D. rerio, causing mortality of 60 to 100 % in comparison to the non-disinfected effluent. In experiments with effluent treated with peracetic acid (PAA) and UV radiation, a statistically significant decrease in survival was only detected for D. rerio. This investigation suggested that the study of the ideal concentrations of disinfectants is a research need for ecologically safe options for the treatment of wastewater.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES