Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-12-06T18:21:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ResistenciaBioacumulacaoArsenio.pdf: 658991 bytes, checksum: a40d3444f6b9f083c08c6db338495936 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-12-16T13:00:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ResistenciaBioacumulacaoArsenio.pdf: 658991 bytes, checksum: a40d3444f6b9f083c08c6db338495936 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-16T13:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ResistenciaBioacumulacaoArsenio.pdf: 658991 bytes, checksum: a40d3444f6b9f083c08c6db338495936 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / UFPA - Universidade Federal do Pará / A contaminação ambiental por arsênio vem aumentando nos últimos anos, seja através de fontes naturais ou antropogênicas, o que pode ocasionar uma maior exposição do homem a este composto tóxico. Vários estudos vêm analisando o potencial de espécies cianobacterianas como possíveis biorremediadoras na busca de soluções para diminuir os impactos causados por este metaloide. A cianobactéria filamentosa Phormidium sp. se destaca por apresentar mecanismos bem desenvolvidos de adaptação às diversas condições ambientais. O presente estudo objetivou analisar o perfil de resistência da Phormidium sp. em diferentes concentrações de arsenato de sódio. A cianobactéria foi inoculada em tubos contendo 4 mL de meio BG-11 líquido e diferentes concentrações de arsenato (5, 10, 30, 50, 100, 130, 150, 200 e 250 mM) e sem a presença do metaloide (controle) e cultivadas durante 20 dias a 25ºC, sem agitação e com fotoperíodo de 12/12 horas de luz/escuro. A toxicidade do arsenato para Phormidium sp. foi caracterizada pela inibição do crescimento, sendo este determinado pela concentração de clorofila a. Todas as condições foram realizadas em triplicatas. A determinação do arsênio total presente nas amostras foi obtida através da técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido, do Instituto Evandro Chagas. A resistência de Phormidium sp. ao arsenato foi observada em até 50 mM do composto (p>0,05). À partir de 100 mM de arsenato foi observada inibição do crescimento cianobacteriano (p<0,05). As análises da dosagem de arsênio total no meio de cultura mostram que, durante os primeiros dias de experimento, a concentração de arsênio no meio de cultura foi reduzido, seguido de um aumento gradativo na concentração deste metaloide. Provavelmente, esta cianobacteria pode acumular o arsênio e posteriormente excretar este metaloide para o meio extracelular. Os resultados obtidos indicam a capacidade que a cianobactéria Phormidium sp. possui de crescer em meio contendo altas concentrações de arsênio. No entanto, outras análises se tornam fundamental para elucidar as vias metabólicas envolvidas durante o processo de resistência a este metaloide. / Environmental contamination by arsenic has been increasing in recent years, either through natural or anthropogenic sources, which can cause greater exposure of humans to this toxic compound. Several studies have been developed to analyze the capacity of cyanobacterial species in bioremediation. The filamentous cyanobacterium Phormidium sp. excels due to well developed mechanisms to adapt to different environmental conditions. The present study aimed to analyze the resistance profile of Phormidium sp. at different concentrations of sodium arsenate. The cyanobacterium was inoculated in tubes containing 4 ml of BG-11 liquid medium and different concentrations of arsenate (5, 10, 30, 50, 100, 130, 150, 200 and 250 mM) without the presence of metalloid (control) and cultured for 20 days at 25 ° C without agitation and with a photoperiod of 12/12 h light / dark. The toxicity of arsenate to Phormidium sp. has been characterized by growth inhibition being determined by the concentration of chlorophyll a. All conditions were performed in triplicate. The determination of total arsenic in the samples was obtained using the technique of optical emission spectrometry with inductively coupled plasma, the Instituto Evandro Chagas. The resistance of Phormidium sp. to arsenate was observed up to 50 mM of compound (p>0.05). Growth inhibition was observed above 100mM of arsenate (p<0.05). The analyzes of the total dose of arsenic in the culture medium showed that during the first day of experiment, the concentration of arsenic in the culture medium was lowered, followed by a gradual increase in the concentration of this metalloid. Probably, this cyanobacteria can accumulate arsenic and later excrete this metalloid to the extracellular medium. The results indicate the ability of the cyanobacterium Phormidium sp. has to grow in medium containing high concentrations of arsenic. However, other analyzes become fundamental for elucidating the metabolic pathways involved in the process of resistance to this metalloid.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No decorrer das últimas décadas a pesquisa relacionada à contaminação de organismos marinhos por compostos organoclorados (OCs) se intensificou aliada à utilização de algumas espécies como sentinelas da qualidade ambiental quanto aos poluentes orgânicos. Dentre essas espécies, podem-se destacar os cetáceos, animais que entre outras características possuem grande longevidade, alta porcentagem lipídica em seus tecidos e são predadores de topo de cadeia trófica, tendendo assim a acumular altos níveis de OCs em seus tecidos. O presente estudo teve por objetivo determinar as concentrações de OCs de origem industrial e agrícola (PCBs, HCB e DDTs) em tecido hepático de oito diferentes espécies de cetáceos delfinídeos pertencentes a três distintas áreas oceânicas do Estado do Rio de Janeiro, são elas a região costeira, a plataforma continental e a região oceânica. A determinação foi realizada em cromatógrafo a gás (GC - Agilent 6890) conectado a um espectrômetro de massa (MS - Agilent 5973). Os valores de DDTs (1263617272 ng.g -1 lip.) e PCBs (7648877288 ng.g -1 lip.) aqui encontrados estão entre os mais altos já reportados para o táxon. Em todas as áreas observou-se uma predominância do &#931;PCB, seguida do &#931;DDT e HCB, em níveis que refletem o caráter fortemente industrial da região analisada. Entre os PCBs, a maior contribuição advém dos hexabifenis, seguida dos hepta e pentabifenis, sendo os congêneres 153, 138 e 180 os principais em todas as áreas. A razão p,pDDE/&#931;Dp,pDDT foi alta em todas as regiões (0,9), refletindo um input antigo do poluente na área. Foram realizadas correlações entre as concentrações de OCs e os parâmetros biológicos das espécies, como idade, sexo e comprimento total. A transferência placentária de OCs foi analisada em dois pares de fêmea-feto de Sotalia guianensis, mostrando uma maior transferência dos compostos com menor log Kow. Como esperado, foi encontrada uma diferença significativa no perfil de contaminação entre as espécies das diferentes regiões, relacionada à proximidade da fonte, características espécie-específicas e ao arranjo trófico das espécies. / Over the past decades the research on marine organisms contamination by organochlorine compounds (OCs) has been intensified, allied to the utilization of some species as sentinels of the environmental quality related to organic pollutants. Among these species, cetaceans stand out as animals that, between other characteristics, have great longevity, high lipid percentage on their tissues and are top predators in food chains, therefore having the tendency to accumulate high OCs levels in their tissues. The present study aimed to determine OCs concentrations from industrial and agricultural sources (PCBs, HCB and DDTs) in hepatic tissue of eight different species of delphinid cetaceans belonging to three different oceanic areas of Rio de Janeiro State, namely, coastal region, continental shelf and oceanic region. The determination was performed in an Agilent 6890 gas chromatograph (GC) connected to an Agilent 5973 mass spectrometer (MS). DDTs (1263617272 ng.g -1 lip.) and PCBs (7648877288 ng.g -1 lip.) values reported here are amongst the highest values ever reported for the taxon. In all areas &#931;PCB predominance was observed, followed by &#931;DDT and HCB in levels that reflect the highly industrial character of the analyzed region. Amongst PCBs, the largest contribution comes from hexa biphenyls, followed by hepta and penta biphenyls, being the 153, 138 and 180 the main congeners in all areas. The p,pDDE/&#931;Dp,pDDT ratio was high in all regions (0,9), reflecting an ancient input of the pollutant in the area. Correlations between OCs concentrations and biologic parameters such as age, sex and total body lenght were performed. OCs placental transfer was analyzed in two Sotalia guianensis mother-fetus pairs, showing a higher transfer of compounds with lower log Kow. As expected, a significant difference was found on the contamination profile between species from the different regions, related to source proximity, species-specific characteristics and the species trophic arrangement.

Introdução: Estudos experimentais e epidemiológicos têm evidenciado diversos eventos mórbidos associados à poluição do ar, destacando os efeitos na gestação. A utilização de bioindicadores mostra os impactos da poluição em seres vivos, inclusive na espécie vegetal Tradescantia pallida. Objetivos: O presente estudo avaliou efeito da exposição gestacional à poluição do ar no peso ao nascer e a resposta à mesma exposição do bioindicador Tradescantia pallida. As possíveis associações entre as variáveis de exposição (NO2, MP2,5 acúmulo foliar de elementos-traço e proximidade residencial das vias de tráfego veicular) e as variáveis de efeito (resposta mutagênica em T. pallida e peso ao nascer) também foram investigadas. Metodologia: A coorte foi composta por 39 gestantes moradoras do distrito do Butantã, São Paulo, SP. Os domicílios, hábitos dos moradores e morbidade referida foram caracterizados pela aplicação de questionário. Durante 18 meses foram feitas coletas mensais de inflorescências e folhas de T. pallida. Foram utilizados os testes de quantificação de micronúcleos em tétrades de Tradescantia (Trad-MCN) e análise do acúmulo foliar de elementos-traço por EDXRF. Também foram medidos os níveis de NO2, O3 e MP2,5 nas residências, além de medidas individuais em cada gestante. A análise epidemiológica foi composta por análises de regressão linear univariada e múltipla tendo como variável dependente o peso ao nascer. Os dados de exposição e efeito foram georreferenciados e cartograficamente representados utilizando-se as técnicas corocromática e isarítmica, usando como base as residências das gestantes e a proximidade às vias de tráfego veicular, sendo representadas em mapas de isolinhas sobre a base de arruamentos da região. Resultados: Pelo modelo de regressão linear múltiplo, houve uma perda no peso ao nascer de 318,92g (IC 95% -578,44; -59,4) para o intervalo interquartil (20,02?g/m3) referente à exposição ao NO2 indoor no terceiro trimestre gestacional. Esse resultado mostra o impacto da exposição ao NO2 no peso ao nascer, mesmo avaliando outras variáveis de risco para esse desfecho gestacional. Houve uma associação entre o aumento do valor percentual médio de micronúcleos com a diminuição de 49,04g no peso ao nascer (IC 95% = -121,83; 23,75). Os maiores valores percentuais de micronúcleos medidos coincidiu com as áreas de maior incidência de baixo peso ao nascer e de altas concentrações de MP2,5. A análise espacial das concentrações de NO2 e MP2,5 mostrou áreas de maiores concentrações nas regiões onde ocorreram menores valores para o peso ao nascer, tendo como referência as principais vias de tráfego veicular. Quanto às concentrações de elementos-traço, observamos áreas de maior concentração de dos elementos traçadores de fontes de emissão veicular, cobre (Cu) e enxofre (S), próximos da via de tráfego rápido. A análise espacial permitiu avaliar tendências entre o peso do nascimento e a proximidade das vias de tráfego, embora de maneira descritiva. Conclusão: Houve uma associação entre peso ao nascer e as variações das concentrações de NO2 indoor, valor percentual de micronúcleos e identificação de Cu e S nas residências próximas às vias de tráfego rápido. Os resultados apontam caminhos para futuros estudos epidemiológicos de base individual utilizando medidas de exposição indiretas, ressaltando os bioindicadores vegetais como uma ferramenta útil para avaliação de exposição aos contaminantes atmosféricos / Introduction: Experimental and epidemiological studies have evidenced several side outcomes related with air pollution concentrations, highlighting pregnancy. The use of bioindicators has shown the impacts of air pollution on living organisms, including the plant specie Tradescantia pallida Objectives: The present study evaluated the effects of gestational exposure to air pollution regarding birth weight and the Tradescantia pallida responses to the same exposure conditions. The possible associations between exposure variables (NO2, MP2,5, foliar accumulation of trace-elements and traffic vehicular proximity of the mothers\' residence) and the effects variables (mutagenic response in T. pallida and birth weight) were also evaluated. Methodology: The cohort was comprised by 39 pregnant women residing in the Butantã district, São Paulo city. The residences, habits of its residents and the morbidity data were characterized by the application of a questionnaire. During 18 months, monthly samples of T. pallida leaves and inflorescences were collected. We applied the Tradescantia micronucleus bioassay (Trad-MCN) and measured the accumulation of traceelements in the leaves using EDXRF. The NO2, O3 and PM2,5 concentrations were measured in the residences and on the participants. Linear models were employed with birth weight as a dependent variable. The exposure and effects data were georeferenced and cartographically represented, using the chorochoromatic and isarithmic techniques with mothers\' residences and traffic vehicular proximity. The exposure and effects variables were represented by contour maps on the traffic routes basis of the study area. Results: The birth weight loss was 318,92g (IC 95% -578,44; -59,4) per interquartile range (20,02ug/m3) referent to indoor NO2 exposure in the third gestational trimester. This result showed the impact to NO2 exposure even when assessing other gestational risks variables. The evaluation of micronuclei percentage rate effect in the birth weight was related with 49,04g decrease in the birth weight (IC 95% = -121,83; 23,75). The map area with higher micronuclei percentage rate coincided with the low birth weight incidence areas and higher PM2,5 concentrations. The spatial analysis of the exposure variables (NO2 and PM2,5) exhibited same areas with higher pollutant concentrations and lower values for birth weight. The concentration of Cu (Cooper) and S (Sulfur) elements was predominantly close to the freeways. These analyses have allowed the evaluation of descriptive tendencies between birth weight and residential traffic proximity. Conclusion: There was an association between birth weight and indoor NO2 concentrations, micronuclei percent values and Cu and S identification on residences located close to freeways. These results suggest studies using both epidemiologic and indirect exposure measure approaches highlighting bioindicator plants as a useful tool for assessing the effects of air pollution in health

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-15T14:31:09Z No. of bitstreams: 1 TeseMGP.pdf: 6082207 bytes, checksum: 573b75094c040d929b1f8f03f927018e (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:25:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMGP.pdf: 6082207 bytes, checksum: 573b75094c040d929b1f8f03f927018e (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:25:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMGP.pdf: 6082207 bytes, checksum: 573b75094c040d929b1f8f03f927018e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:25:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMGP.pdf: 6082207 bytes, checksum: 573b75094c040d929b1f8f03f927018e (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Eutrophication of the aquatic environment favors cyanobacteria blooms and affects the biota due to organoleptic water changing and the release of toxins. The objective of this study was to evaluate the effect of microcystin contained in the crude extract of the cyanobacteria Radiocystis fernandoi (R28 strain) in the fish Hoplias malabaricus assessing the degree of structural and functional impairment of the liver, the accumulation potential in muscle and risk to human health. Traíras were injected intraperitoneally with 100 μg MC-LReq kg-1 following two experimental protocols: (i) acute exposure with the application of a single dose of the crude extract and evaluation after 12 and 96 hours and (II) chronic exposure in which a dose was injected every 72 hours during 30 days. Genotoxic, biochemical, physiological and morphological biomarkers were used to evaluate the action of toxins, structural and ultrastructural damage in the liver, the detoxification mechanisms and changes in energy metabolism. The R28 strain produced mainly the MC-RR and MC-YR showing hepatotoxic potential. In the liver there was accumulation of MC-YR after acute and chronic exposure and MC-RR and MC-RR only after chronic exposure. There was not MC accumulation in muscle. The accumulation of the variants (MC-RR and MC-YR) depends on the concentration and the body's defense system for depuration and biomagnification. Acute and chronic exposure caused inhibition of the serine protein phosphatase / threonine type of PP2A activity, increased alanine aminotransferase and aspartate activity and direct bilirubin in plasma indicating liver damage. Macroscopically occurred changes in the color, texture and liver mass; microscopically the morphology of hepatocytes and intracellular organelles were altered and there were dilated sinusoids and hyperemia. After 30 days, the frequency of changes increase, and fibrous tissue disrupted the architecture of hepatic tissue. Changes in intermediary metabolism as glucose, liver glycogen, pyruvate and lactate showed increased energy demand and physiological stress. Moreover, there was activation of phase I of the biotransformation system and alterations in cellular antioxidant systems. Morphological signs of recovery in the liver were observed after 96 hours (single dose) to MC, but not after 30 days and no signs of cell regeneration. DNA damage were observed as well. The biochemical changes and liver structure showed functional impairment of the liver. In conclusion, the microcystin present in the crude extract of cyanobacteria R. fernandoi (R28 strain) combined with other substances in the extract may compromise the health and survival of the animal. / A eutrofização do ambiente aquático favorece as florações de cianobactérias e afeta a biota devido à alteração organoléptica da água e a liberação de toxinas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de microcistinas contidas no extrato bruto da cianobactéria Radiocystis fernandoi (cepa R28) no peixe Hoplias malabaricus quanto ao grau de comprometimento estrutural e funcional do fígado, o potencial de acumulação no músculo e possível risco para a saúde humana. Traíras foram injetadas intraperitonealmente com 100 μg MC-LReq kg-1 seguindo 2 protocolos experimentais: (i) exposição aguda com a aplicação de uma única dose do extrato bruto e avaliação após 12 e 96h e (II) exposição crônica com dose injetada a cada 72h durante 30 dias. Biomarcadores genotóxicos, bioquímicos, fisiológicos e morfológicos foram utilizados para avaliar a ação das toxinas, danos estruturais e ultraestruturais, mecanismos de desintoxicação no fígado e alterações no metabolismo energético. A cepa R28 produziu majoritariamente as variantes MCRR e MC-YR evidenciando potencial hepatotóxico. A MC-YR acumulou no fígado após exposição aguda e crônica e a MC-RR apenas após exposição crônica. Não ocorreu acúmulo de MC no músculo. O potencial de acumulação das variantes (MC-RR e MC-YR) depende da sua concentração, sistema de defesa do organismo para sua depuração e da biomagnificação. A exposição aguda e crônica causou inibição da atividade da proteína fosfatase de serina/treonina do tipo PP2A, aumento da atividade da alanina e aspartato aminotransferases e bilirrubina direta no plasma evidenciando danos hepáticos. Macroscopicamente ocorreu alteração da massa, cor e textura do fígado; microscopicamente a morfologia dos hepatócitos e as organelas intracelulares foram alteradas e ocorreu dilatação dos sinusóides e hiperemia. Após 30 dias, a frequência de alterações aumentou e o fígado apresentou tecido fibroso descaracterizando a arquitetura do parênquima hepático. As alterações no metabolismo intermediário como glicose, glicogênio hepático, piruvato e lactato em fígado, músculo e plasma evidenciaram aumento da demanda energética e estresse fisiológico. Além disso, ocorreu ativação do sistema de biotransformação de fase I e alterações no sistema antioxidante celular. Sinais de recuperação morfofuncional do fígado foram observados após 96 horas de exposição (dose única) a MC, mas não após 30 dias e não houve sinais de regeneração celular. Danos no DNA também foram observados em células hepáticas. As alterações bioquímicas e estrutura do fígado evidenciaram comprometimento funcional do órgão. Em conclusão, as microcistinas presentes no extrato bruto da cianobactéria R. fernandoi (cepa R28) associadas a outras substâncias presentes no extrato podem comprometer a saúde e sobrevicência do animal.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No decorrer das últimas décadas a pesquisa relacionada à contaminação de organismos marinhos por compostos organoclorados (OCs) se intensificou aliada à utilização de algumas espécies como sentinelas da qualidade ambiental quanto aos poluentes orgânicos. Dentre essas espécies, podem-se destacar os cetáceos, animais que entre outras características possuem grande longevidade, alta porcentagem lipídica em seus tecidos e são predadores de topo de cadeia trófica, tendendo assim a acumular altos níveis de OCs em seus tecidos. O presente estudo teve por objetivo determinar as concentrações de OCs de origem industrial e agrícola (PCBs, HCB e DDTs) em tecido hepático de oito diferentes espécies de cetáceos delfinídeos pertencentes a três distintas áreas oceânicas do Estado do Rio de Janeiro, são elas a região costeira, a plataforma continental e a região oceânica. A determinação foi realizada em cromatógrafo a gás (GC - Agilent 6890) conectado a um espectrômetro de massa (MS - Agilent 5973). Os valores de DDTs (1263617272 ng.g -1 lip.) e PCBs (7648877288 ng.g -1 lip.) aqui encontrados estão entre os mais altos já reportados para o táxon. Em todas as áreas observou-se uma predominância do &#931;PCB, seguida do &#931;DDT e HCB, em níveis que refletem o caráter fortemente industrial da região analisada. Entre os PCBs, a maior contribuição advém dos hexabifenis, seguida dos hepta e pentabifenis, sendo os congêneres 153, 138 e 180 os principais em todas as áreas. A razão p,pDDE/&#931;Dp,pDDT foi alta em todas as regiões (0,9), refletindo um input antigo do poluente na área. Foram realizadas correlações entre as concentrações de OCs e os parâmetros biológicos das espécies, como idade, sexo e comprimento total. A transferência placentária de OCs foi analisada em dois pares de fêmea-feto de Sotalia guianensis, mostrando uma maior transferência dos compostos com menor log Kow. Como esperado, foi encontrada uma diferença significativa no perfil de contaminação entre as espécies das diferentes regiões, relacionada à proximidade da fonte, características espécie-específicas e ao arranjo trófico das espécies. / Over the past decades the research on marine organisms contamination by organochlorine compounds (OCs) has been intensified, allied to the utilization of some species as sentinels of the environmental quality related to organic pollutants. Among these species, cetaceans stand out as animals that, between other characteristics, have great longevity, high lipid percentage on their tissues and are top predators in food chains, therefore having the tendency to accumulate high OCs levels in their tissues. The present study aimed to determine OCs concentrations from industrial and agricultural sources (PCBs, HCB and DDTs) in hepatic tissue of eight different species of delphinid cetaceans belonging to three different oceanic areas of Rio de Janeiro State, namely, coastal region, continental shelf and oceanic region. The determination was performed in an Agilent 6890 gas chromatograph (GC) connected to an Agilent 5973 mass spectrometer (MS). DDTs (1263617272 ng.g -1 lip.) and PCBs (7648877288 ng.g -1 lip.) values reported here are amongst the highest values ever reported for the taxon. In all areas &#931;PCB predominance was observed, followed by &#931;DDT and HCB in levels that reflect the highly industrial character of the analyzed region. Amongst PCBs, the largest contribution comes from hexa biphenyls, followed by hepta and penta biphenyls, being the 153, 138 and 180 the main congeners in all areas. The p,pDDE/&#931;Dp,pDDT ratio was high in all regions (0,9), reflecting an ancient input of the pollutant in the area. Correlations between OCs concentrations and biologic parameters such as age, sex and total body lenght were performed. OCs placental transfer was analyzed in two Sotalia guianensis mother-fetus pairs, showing a higher transfer of compounds with lower log Kow. As expected, a significant difference was found on the contamination profile between species from the different regions, related to source proximity, species-specific characteristics and the species trophic arrangement.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sabrina Kerkhoff.pdf: 1356544 bytes, checksum: df7e0e05534fa8cbacb0d1339f0ad345 (MD5) Previous issue date: 2016-04-05 / In recent decades the intensive development of economic activities and population growth resulted in greater pressure on aquatic ecosystems. And among the various forms of environmental contamination, pollution by metals such as mercury (Hg) stands out as one of the cause of concern for government researchers and agencies, as it can result in health problems, as a teratogenic agent and affect the central nervous system, furthermore, should be considered the environmental and economic effects. Based on this problem this research objectified to study the dynamics of Hg in the structure of the aquatic ecosystem of the Itaipu reservoir representative compartments of the trophic chain of this reservoir in order to preliminarily analyze the occurrence of biomagnification process in the trophic chain. The hypothesis was that the Hg presents different concentrations in different compartments and the concentration gradient obeys the same direction of flow of the food chain in aquatic ecosystem structure. Samples were collected in the months of December/2014, May and August/2015 in an arm of the Itaipu reservoir, located in São Miguel do Iguaçu, Brazil, covering three points. The compartments analyzed for total Hg were the sediment, phytoplankton, zooplankton, zoobenthos and fish community, including three species of different eating habits, they being the Hypophtalmus edentatus (slicer), Pterodoras granulosus (omnivorous) and Cichla monoculus (piscívoro). Total Hg analyzes were performed by atomic absorption spectrophotometry a variance analysis (ANOVA) nonparametric was conducted to determine if there were differences in mercury concentration of the different components of the ecosystem. The results showed significant differences among the groups with the largest total Hg concentrations detected for phytoplankton (145,08 ng.g-1 ± 83.77), followed by zooplankton (87,62 ng.g-1 ± 25,58), zoobenthos (32.59 ng.g-1 ± 40,56), sediment (8.69 ng.g-1 ± 3,12) and fish (1,59 ± 1.48 ng.g-1 ). In the fish compartment, the highest concentrations were observed for the filtrador habit (H. edentatus) with 3,2 ng.g-1, followed by piscivorous species (C. monoculus) with 0,95 ng.g-1 and omnivorous (P. granulosus) 0,35 ng.g-1. It was detected significant relationship between the standard length and total Hg concentrations for the species analyzed. Preliminary analysis when the Biomagnification process showed that higher concentrations of total Hg in the food chain base compartments (phytoplankton), and the lowest concentrations of total Hg chain top bodies (fishes) indicate that probably biogeochemical conditions of this environment are not conducive to methylation and biomagnification of Hg. / Nas últimas décadas o intenso desenvolvimento de atividades econômicas e o crescimento populacional resultaram em uma maior pressão sobre os ecossistemas aquáticos. E entre as várias formas de contaminação do ambiente, a poluição por metais como o mercúrio (Hg) destaca-se como uma das fontes de preocupação para pesquisadores e órgãos governamentais, visto que pode resultar em problemas de saúde pública, por ser um agente teratogênico e afetar o sistema nervoso central, além disso, devem ser considerados os efeitos ambientais e econômicos. Baseado nesta problemática esta pesquisa objetivou estudar a dinâmica do Hg na estrutura do ecossistema aquático do reservatório de Itaipu em compartimentos representativos da cadeia trófica deste reservatório, a fim de analisar preliminarmente a ocorrência do processo de biomagnificação na cadeia trófica. A hipótese era que o Hg apresenta concentrações distintas nos diversos compartimentos e que o gradiente de concentração obedece ao mesmo sentido do fluxo da cadeia trófica na estrutura do ecossistema aquático. As amostragens foram realizadas nos meses de dezembro/2014, maio e agosto/2015, em um braço do reservatório de Itaipu, situado na cidade de São Miguel do Iguaçu (PR), contemplando três pontos. Os compartimentos analisados quanto ao Hg total foram o sedimento, fitoplâncton, zooplâncton, zoobentos e comunidade íctica, abrangendo três espécies de hábitos alimentares diferentes, sendo elas o Hypophthalmus edentatus (filtrador), o Pterodoras granulosus (onívoro) e o Cichla monoculus (piscívoro). As análises de Hg total foram realizadas por espectrofotometria de absorção atômica, foi realizada uma análise de variâncias (ANOVA) não paramétrica, para determinar se havia diferença na concentração de mercúrio dos diferentes componentes do ecossistema. Os resultados apontaram diferenças significativas entre os grupos analisados, sendo as maiores concentrações de Hg total detectadas para o fitoplâncton (145,08 ng.g-1 ± 83,77), seguido do zooplâncton (87,62 ng.g-1 ± 25,58), zoobentos (32,59 ng.g-1 ± 40,56), sedimento (8,69 ng.g-1 ± 3,12) e peixes (1,59 ng.g-1 ± 1,48). No compartimento peixes, as maiores concentrações foram observadas para o de hábito filtrador (H. edentatus) com 3,2 ng.g-1, sendo seguido pela espécie piscívora (C. monoculus) com 0,95 ng.g-1 e onívora (P. granulosus) com 0,35 ng.g-1. Não foi detectada relação significativa entre o comprimento padrão e as concentrações de Hg total para as espécies analisadas. A análise preliminar quando ao processo de biomagnificação demonstrou que as concentrações mais elevadas de Hg total em compartimentos de base de cadeia alimentar (fitoplâncton) e as concentrações mais baixas de Hg total em organismos topo de cadeia (peixes) indicam que provavelmente as condições biogeoquímicas deste ambiente não sejam propicias à metilação e biomagnificação do Hg.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-12T17:34:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T17:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Vanessa_de_Almeida_Moreira.pdf: 2927215 bytes, checksum: 72043332224e71b55350c9c3c41ba2fa (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A baía de Sepetiba, situada no Estado do Rio de Janeiro, possui um histórico de décadas de poluição por metais, principalmente pelos elementos zinco e cádmio, devido à atividade da antiga Companhia Mercantil Ingá, a qual realizava a extração desses a partir do minério de ferro e lançava seus efluentes in natura na baía. Atualmente a região encontra-se rodeada por um complexo industrial-portuário, o qual se encontra em franca expansão, aumentando a preocupação ambiental na região, que se iniciou com o imenso passivo ambiental deixado pela Ingá que foi remediado no ano de 2012. Além disso, há a prática da pesca de subsistência na região, onde o pescado é o principal componente da dieta da população local e importante para a economia local. Assim, a utilização de peixes provenientes da região pode ser utilizada como ferramenta para avaliar a saúde ambiental local e quantificar a concentração de metais no tecido destes, já que estes servem de alimento não só para os seres humanos, mas também para outros organismos que compõem a teia alimentar. As coletas de peixes foram realizadas em Agosto de 2013 onde se obtiveram 12 espécies. As análises dos metais alumínio, arsênio, cádmio, cobre, ferro, zinco e chumbo no tecido muscular de peixes foram realizadas em ICP-OES. Os metais alumínio, ferro e zinco foram os que se apresentaram em maiores concentrações médias nas espécies analisadas, porém, na legislação brasileira não há limites estabelecidos para o consumo humano para esses metais. Todas as espécies apresentaram concentração de cádmio dentro do limite estabelecido para consumo humano. Enquanto para o arsênio todas as espécies com concentração > LD apresentaram valores superiores ao permitido para consumo. O mesmo foi verificado para o chumbo nas espécies Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus puntactus e Symphurus tesselatus. Os fatores de bioconcentração (FBCs) de Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus e Prionotus puntactus (espécies com maior n amostral), calculados com base nas concentrações de metais totais e de metais fracamente ligados nos sedimentos bem como no material particulado em suspensão (MPS) – obtidos em estudos prévios - mostraram-se muito baixos (de 10-2 a 10-5), sugerindo a baixa transferência de metais desses três compartimentos para os organismos, e que a exposição crônica de peixes aos metais ocorra a partir de fontes alimentares específicas, mascaradas nas análises de teores totais ou fracamente ligados. O cálculo da taxa de incorporação de metais (razão concentração do metal: comprimento do peixe) e sua relação com o comprimento permitiu observar que, tanto para Genidens genidens quanto para Micropogonias furnieri (espécies onde os indivíduos apresentaram maior n amostral e variação de comprimento), a concentração destes tendem ao decréscimo de acordo com o aumento do comprimento do indivíduo (proxy da idade). Assim, concluiu-se que, indivíduos juvenis tendem à maior incorporação de metais, devido ao seu alto metabolismo em comparação com indivíduos adultos, que apresentam uma redução de seu metabolismo e um sistema excretor mais elaborado. Ao se comparar, cronologicamente, as concentrações de metais em diversos organismos residentes da baía de Sepetiba pôde-se concluir que estes apresentaram redução da concentração média no camarão-branco Litopenaeus schimitti e nas ostras Crassostrea rhizophorae e Crassostrea braziliana, porém, os espécimes do peixe Micropogonias furnieri do presente estudo apresentaram concentrações superiores quando comparadas com indivíduos da mesma espécie também residentes da mesma área de estudo, em trabalhos anteriores. As demais espécies apresentadas não permitem uma conclusão definitiva, visto que as concentrações de metais para muitas destas apresentavam valores referentes a um determinado ano, sem termos como compará-las com estudos posteriores. / Sepetiba Bay, located in the State of Rio de Janeiro, has a history of decades of pollution by metals, mainly by Zn and Cd elements due to the activity of the former Mercantile Company Inga, which performed the extraction of these from the iron ore and cast their effluents at bay. Currently the region is surrounded by an industrial area, which is booming, increasing environmental concern in the region, which began with the immense environmental liabilities left by Inga that was remedied in 2012. In addition there is the practice of subsistence fishing in the region, where the fish is the main component of the diet of the local population and important to the local economy. Thus, the use of fish from the area can be used as a tool to evaluate the local environmental health and quantify the concentration of these metals in the tissue, since they not only serve as food for humans, but also for other organisms that comprise the food web. The fish samples were taken in August 2013 where it was obtained 12 species. The metals analyses (Al, As, Cd, Cu, Fe, Zn and PB) in fish muscle tissue were performed on ICP-OES. Al, Fe and Zn were found in larger average concentrations in these species, however, the Brazilian legislation (ANVISA, 2013) set no limits for human consumption for these metals. All species showed Cd concentration in agreement with the human consumption limit. Arsenic for all the species with concentration > LD have levels above to human consume, the same was observed for Pb in the species Arius spixii, Dasyatis gutatta, Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Prionotus Puntactus and Symphurus tesselatus. The bioconcentration factors (BCFs) of Genidens genidens, Micropogonias furnieri, Diapterus rhombeus and Prionotus puntactus (species with larger sample n), calculated based on the total metal concentrations and weakly bound metals in sediments along with material particulate matter (SPM) - obtained in previous studies - were very low (10-2 to 10-5), suggesting the low metal transfer of these three compartments for the organisms, and that chronic exposure of fish to metals occur from specific food sources, masked in total or weakly bound levels analysis. The calculation of metal incorporation rate (ratio of metal concentration: length of the fish) and its relation to the length allowed us to observe that both G. genidens and M. furnieri (species where individuals had higher sample n and variation length), the concentration tends to decrease with increasing length of the individual (age proxy). Thus, it was concluded that tend to juveniles greater incorporation of metals due to their high metabolism compared to adults, who have a reduction in their metabolism and a more elaborate excretory system. When comparing, chronologically, the metal concentrations in various organisms resident of Sepetiba Bay could be concluded that these had reduced average concentration in the white shrimp Litopenaeus schimitti and in oysters Crassostrea rhizophorae and Crassostrea braziliana however, the fish specimens M. furnieri of this study showed higher concentrations compared to individuals of the same species analysed by Silva (2009). Other species presented do not allow a definitive conclusion, since concentrations of metals for many of them figures for a given year, without having to compare them with further studies

Neste trabalho, objetivou-se o avaliar ecotoxicidade potencial do sedimento do Reservatório Guarapiranga da cidade de São Paulo (Brasil) frente a contaminação por metais, a fim de discutir sua qualidade e sua atual política de gerenciamento ambiental. Os metais analisados foram: Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn. Utilizou-se das ferramentas de sistema de informação geográfica, geoprocessamento de imagens e da geoestatística para avaliação da dispersão espacial dos metais ao longo do sedimento do Reservatório, considerado por este trabalho como aquela região de maior implicação ecotoxicológica para contaminantes metálicos. Analisaram-se também as variáveis granulometria, matéria orgânica, nitrogênio total, fósforo total e umidade do sedimento, a fim de se estudar quimiometria do sedimento, a fim de melhor compreender as distribuições dos contaminantes ao longo do sedimento. Denominou-se esta classe de variáveis quimiométricas de parâmetros estruturais do sedimento. Observou-se grande variabilidade quantitativa e espacial entre os metais analisados, denotando que o Reservatório Guarapiranga sofre contaminação por diferentes vias no sistema. Observou-se falta de correlação quimiométrica entre os parâmetros estruturais do sedimento com os contaminantes metálicos, denotando grande variabilidade interna desse sistema. Referente a política de manejo do Reservatório, especialmente relativa ao controle algal e cianofítico, observou-se um gerenciamento de grande impacto ecossistêmico, focado mais no custo imediato do que em planejamentos de longo prazo. Tal gerenciamento, hoje, traz risco ecotoxicológico ao reservatório, mas também toxicidade potencial à própria população abastecida pelo reservatório quanto àquela sob exposição direta a este reservatório por meio de recreação, esportes náuticos, ou alimentação / In this work, the metal ecotoxicological potential of an urban reservoir\'s sediment has been assessed, in order to discuss its management policies and its implications to the society and to the ecosystem. The Reservoir Guarapiranga has been selected as the model environment for this study, once it possess a long history since its damming, several studies regarding its water and sediment conditions and an easy accessibility. The metals of greater implication to the Guarapiranga\'s cause were the Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn, being selected as the main parameters for this study. Several scientific areas have been applied in this work. Among them, it is cited the Geographical Information System, geostatistical analysis, imagem geoprocessing, geochemical and chemometric analysis and, finally, the ecotoxicology. In order to better understand the relationship between the sediment and its contaminants, this study also assessed the granulometry, organic matter, total nitrogen, total phosphorous and the umidity of the sediment as explainable variables, translated as chemometric variables. My results showed great variability among the metals analized, denoting that each metal has its own path of contamination (contamination source point) in the reservoir, but a main direction (axis) of dispersion on the sediment. This later, mostly due to hydrological and eolic aspects of the ecosystem. Also, it\'s been observed lack of correlation between the chemometric and the metals parameters of the sediment, which also demonstrated the variation and stochasticity of the ecosystem. Lastly, the reservoir\'s environemntal management policies specially related to the algal and cyanophitic controlhave been analized through an ecotoxicological prisma, and it been denoted that it lacks long-term considerations, focusing only at punctual or short to middle-term solutions,resulting in the terrible ecotoxicological condition observed in the Guarapiranga\'s reservoir. Here, I punctuate the importance of new policy making, and its importance to the ecosystem and to the society, once hazardous condition of a reservoir is unberable not only through a ecosystemperspective, but as a sociological one

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARMEN LUCIA VOIGT.pdf: 5175003 bytes, checksum: d7bf890fdc0886004a0717f289f7b4eb (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / From the concentration in water and sediment, bioconcentration and bioaccumulation of Ag, Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn were determined in gills, liver and muscles of Geophagus brasiliensis and gills and liver of Cyprinus carpio in the Alagados Reservoir, Ponta Grossa, Paraná, Brazil. Metals were quantified through atomic absorption spectrometry (AAS) and a study was carried out on the existing relations between metal and body weight, size and genre of this species. The level of metals in the waters of the reservoir was lower than the maximum levels allowed by legislation, except for that of Cd and Fe. In sediments, Cu, Cd, Cr and Ni presented concentrations above the threshold effect level adverse biological community and none of the analyzed metals exceeded the levels of probable effects level adverse. High concentrations of bioavailable metals were found in the sediment. In G. brasiliensis, Pb and Cr exceeded the limits stipulated in legislation for human consumption of fish. The metals Cu, Pb, Ag, As, Cd, Co and Ni had higher average concentrations in the liver and Fe, Mn and Zn had higher average concentrations in the gills G. brasiliensis. Statistical analysis did not showed significant differences in levels of metal concentration between body weight, size and gender of G. brasiliensis and the three analyzed tissues. The liver G. brasiliensis has higher affinity for that muscle bioconcentration and higher affinity for bioconcentration Cu, Co, Cd, Cr, Ni and Ag than the gills, that had the greatest affinity for bioconcentration Mn, Zn and Fe. How much bioaccumulation of metals in G. brasiliensis, the liver has greater affinity for metals muscle bioaccumulation and higher affinity for bioaccumulation Cu, Co, Cd, Cr, Ag, Pb, Ni and As than the gills. Bioconcentration and bioaccumulation of metals in G. brasiliensis tissues followed the global trend of Liver > Gills > Muscle. In C. carpio, the metals Mn, Zn, Co, Cd, Cr and Al had higher average concentrations in the gills and the metals Cu and Fe had higher average concentrations in the liver. The Pearson correlation showed that some metals significantly increase with the increase in the weight and size of C. carpio specimens, these being Al, Cr, Ni (P < 0,01), Cu, Fe (P < 0,05). Statistical analysis indicated that no significant differences in levels of metal concentration between gender C. carpio and the two analyzed tissues. The liver of C. carpio has more affinity for bioconcentration of Cu, Zn and Fe than the gills which have higher affinity for bioconcentration of metals Mn, Co, Cd, Cr, Ag and Ni. For bioaccumulation in C. carpio the liver has more affinity for bioaccumulation of Cu, Ag, Ni and Fe than the gills which have higher affinity for bioaccumulation Mn, Zn, Co, Cd, Cr, Pb and Al. In general, higher concentrations of metals occurred in the larger C. carpio specimens analyzed. The Alagados Reservoir has metal contamination and Geophagus brasiliensis and Cyprinus carpio species can be used as bio-indicators of environmental contamination. / A partir da concentração na água e sedimento, a bioconcentração e bioacumulação de Ag, Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn foram determinadas em brânquias, fígado e músculo de Geophagus brasiliensis e brânquias e fígado de Cyprinus carpio do Reservatório de Alagados, Ponta Grossa, Paraná, Brasil. Os metais foram quantificados por espectrometria de absorção atômica (AAS) sendo realizado estudo sobre as relações existentes dos metais com o peso corporal, o tamanho e gênero das espécies. Os níveis de metais nas águas do reservatório foram inferiores aos níveis máximos permitidos pela legislação, com exceção do Cd e Fe. Nos sedimentos Cu, Cd, Cr e Ni apresentaram concentrações acima do Nível Limiar de Efeitos adversos à comunidade biológica e nenhum dos metais analisados ultrapassou os níveis de efeitos prováveis adversos. Altas concentrações de metais biodisponíveis foram encontradas no sedimento. Em G. brasiliensis, Pb e Cr excederam os limites estipulados na legislação para o consumo humano de peixe. Os metais Cu, Pb, Ag, As, Cd, Co e Ni tiveram maiores concentrações médias no fígado e os metais Fe, Mn e Zn tiveram maiores concentrações médias nas brânquias do G. brasiliensis. A análise estatística não mostrou diferenças substanciais nos níveis de concentração de metais entre peso corporal, o tamanho e gênero do G. brasiliensis e os três tecidos analisados. O fígado de G. brasiliensis tem maior afinidade para bioconcentração que músculo e maior afinidade para bioconcentração de Cu, Co, Cd, Cr, Ag e Ni do que as brânquias, que tiveram a maior afinidade para a bioconcentração de Mn, Zn e Fe. Quanto à bioacumulação de metais em G. brasiliensis, o fígado tem maior afinidade para bioacumulação de metais que músculo e maior afinidade para bioacumulação de Cu, Co, Cd, Cr, Ag, Pb, Ni e As do que as brânquias. A bioconcentração e bioacumulação dos metais nos tecidos de G. brasiliensis seguiu a tendência global do Fígado > Brânquias > Músculo. Em C. carpio, os metais Mn, Zn, Co, Cd, Cr e Al tiveram maiores concentrações médias nas brânquias e os metais Cu e Fe tiveram maiores concentrações médias no fígado. A correlação de Pearson mostrou que alguns metais aumentam significativamente com o aumento do peso e o tamanho dos espécimes de C. carpio, sendo Al, Cr, Ni (P< 0,01) e Cu, Fe (P<0,05). A análise estatística indicou que não há diferenças substanciais nos níveis de concentração de metais entre o gênero de C. carpio e os dois tecidos analisados. O fígado de C. carpio tem maior afinidade para bioconcentração dos metais Cu, Zn e Fe do que as brânquias que possuem maior afinidade para bioconcentração dos metais Mn, Co, Cd, Cr, Ag e Ni. Para bioacumulação em C. carpio o fígado tem maior afinidade para bioacumulação dos metais Cu, Ag, Ni e Fe do que as brânquias que possuem maior afinidade para bioacumulação de Mn, Zn, Co, Cd, Cr, Pb e Al. Em geral, as maiores concentrações de metais ocorreram nos maiores espécimes de C. carpio analisados. O Reservatório de Alagados possui contaminação por metais e as espécies Geophagus brasiliensis e Cyprinus carpio podem ser usadas como bioindicadoras de contaminação ambiental.

A presente pesquisa teve por objetivos principais: (1) estudar a bioacumulação do metal cromo (40-50 \'mü\'g/L) na Clorophyceae Pseudokirchneriella subcapitata (Korshikov) Hindak 1990 e dos metais cobre (2-10 \'mü\'g/L) e cromo (1-6 mg/L) na macrófita Pistia stratiotes L.; (2) avaliar os mecanismos de detoxificação, as estratégias de defesa e tolerância de Pistia stratiotes L., visando recomendar seu uso na fitorremediação; ambos através do uso do Delineamento Composto Central (DCC) e Metodologia de Superficie de Resposta (MSR), e (3) estudar a dinâmica de remoção de nutrientes em wetlands construídos, plantados e não plantados com as macrófitas Typha sp. e Phragmites sp., submetidos a diferentes regimes de fluxo e condições hidráulicas de operação. A bioacumulação de cromo em P. subcapitata e sua relação com o biovolume demonstraram uma possível estratégia de detoxificação. P. stratiotes desenvolve uma bioacumulação mais intensa nas raízes, resultados que são confirmados pela peroxidação de lipídios e a indução do estresse oxidativo causado pelo cromo. As enzimas catalase e glutationa redutase, induzidas pelo cobre em P. stratiotes, também apresentaram atividade mais intensa nas raízes. O teor de clorofila, em geral apresentou aumento nos tempos iniciais e decresceu no decorrer do tempo, em concentrações mais elevadas de cromo e cobre. Na análise da emissão de fluorescência da clorofila, o rendimento fotossintético e o índice de vitalidade foram os parâmetros mais sensíveis ao estresse causado por cromo em P. stratiotes. Os resultados obtidos na pesquisa com o DCC e a MSR permitem recomendar seu uso na ecotoxicologia aquática, pois podem gerar modelos preditivos de toxicidade; ampliar a compreensão dos mecanismos de detoxicaçao; reduzir o número de experimentos sem perder a confiabilidade dos dados e reduzir a geração de resíduos. Nos estudos realizados com os wetlands construídos, os parâmetros físico-químicos avaliados revelaram variação sazonal durante o período experimental (verão/2007, invemo/2008 e verão/2008). Typha sp. e Phragmites sp. estão entre as plantas mais comumente utilizadas nos wetlands construídos e sua presença amplia as condições de filtração do sistema, mas a eficiência da espécie na remoção dos nutrientes (amônia e fosfato) depende do regime de fluxo e das condições hidráulicas aplicadas. Os sistemas com fluxo subsuperficial com a superfície livre de água foram os wetlands que desempenharam melhor capacidade na remoção de nutrientes. Uma vez que a poluição dos corpos d\'água tem sido um problema constante na atualidade, estudos como estes oferecem subsídios para propostas futuras de preservação e recuperação ambiental, além de ampliar os conhecimentos sobre as macrófitas e sua aplicação na descontaminação ambiental em corpos d\'água e em sistemas de depuração de águas residuárias. / This research had as main objectives: (1) study the bioaccumulation of chromium metal (40- 50 \'mü\'g/L) in Clorophyceae Pseudokirchneriella subcapitata (Korshikov) Hindak 1990 and of copper (2-10 \'mü\'g/L) and chromium (1-6 mg/L) in the macrophyte Pistia stratiotes L. (2) study the mechanisms of detoxification, defense strategies and tolerance of Pistia stratiotes L. in order to recommend their use in phytoremediation, both through the use of Central Composite Design (DCC) and Response Surface Methodology (RSM), and (3) study the dynamics of nutrient removal in constructed wetlands, planted and unplanted with macrophytes: Typha sp. and Phragmites sp. subjected to different flow regimes and hydraulic conditions of operation. The bioaccumulation of chromium in P. subcapitata and its relation to biovolume shows a possible strategy for detoxification. P. stratiotes develops a more intense bioaccumulation in roots and these results are confirmed by lipid peroxidation and induction of oxidative stress caused by chromium. The enzymes catalase and glutathione reductase induced by copper in P. stratiotes, also showed the strongest activity in the roots. The chlorophyll content in general showed an increase in early and decreased over time, in higher concentrations of chromium and copper. In analyzing the fluorescence emission of chlorophyll, the photosynthetic yield and the index of vitality were the parameters most sensitive to stress caused by chromium in P. stratiotes. The results obtained in research with the DCC and MSR allowed to recommend their use in aquatic ecotoxicology, because they allow: to generate predictive models of toxicity, the simulation of such models expanding the understanding of the mechanisms of detoxification; reduce the number of experiments without losing the reliability of data and reducing waste generation. In studies with constructed wetlands, the physicochemical parameters evaluated showed seasonal variation observed during the experimental period (summer/2007, winter/2008, summer/2008). Typha sp. and Phragmites sp. are among the most commonly used plants in constructed wetlands, and its presence extends the conditions of filtration system, but the efficiency of the species in the removal of nutrients (ammonia and phosphate) depends on the flow regime and hydraulic conditions applied in the system. The systems with subsurface flow with free surface water wetlands that have been played better capacity in removing nutrients. Pollution of water bodies has been a constant problem at the moment, and studies like these provi de input for future proposals for the preservation and environmental restoration, in addition to expanding our knowledge on the macrophytes, and its application in environmental remediation in water bodies and systems purification of wastewater.