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 ΣPCB, seguida do ΣDDT 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/ΣDp,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 ΣPCB predominance was observed, followed by ΣDDT 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/ΣDp,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.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sandra.pdf: 1382678 bytes, checksum: 9fdac74197bce7873c6927728a23b1d8 (MD5) Previous issue date: 2012-07-17 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / After the proven power of evil mercury (Hg) to human health, studies have focused on identifying the sources and pathways describe biogeochemical circulation in the environment. In Brazil, the use of Hg during the amalgamation of gold was considered the main source of contamination; however, today the contribution due to the deforestation and burning of forests has become relevant. In the Amazon, the dynamics of Hg in rivers (Negro, Madeira, Acre and Tapajós) is well known, but not in the floodplain, environments recognized as Hg methylation places and socioeconomic importance. To extend this knowledge we analyzed Hg levels in the biotic and abiotic components of Grate Lake Manacapuru (AM), the bioconcentration factor, the biomagnification potential to fish community, and bioaccumulation for commercial fish species were calculated. The Hg levels between 75.89 to 283.99 ng.g-1, being significantly higher in the flood and the podzolic soils. 64.3% of Hg levels measured in sediments were within the range of observed values to not contaminated Amazonian rivers (<200 ng.g-1), and 35.7% for highly anthropogenic rivers. The Hg levels water samples ranged from 1.7 to 15.2 ng.l-1. Emergent aquatic macrophytes and its fine particulate matter and periphyton presented high total Hg levels. Macroinvertebrate omnivores/detritivores and piscivorous fish associated with aquatic macrophytes recorded the highest Hg levels (226.4 ng.g-1 and 866.3 ng.g-1 respectively). There biomagnification in fish, the average Hg levels ranged from 45.89 to 527.82 ng.g-1, depending on the trophic category. The biomagnification factors were 0.27 for first order consumers, 0.33 for second order and 0.47 in thirth order. There were significant differences in the bioconcentration and total Hg level between the categories of third trophic level and the others. Plagioscion squamosissimus and Calophysus macropterus presentes Hg levels above those permitted by law (500 ng.g-1), and other six species also present risks to human health. The trophic structure of the community defined by the potential biomagnifications (b=0.15 ng.g-1) were 13 trophic categories, and five trophic levels. There were significant differences in total Hg levels of in relation to the trophic level of omnivores, detritivores, herbivores/frugivores, carnivores/ piscivores and carnivores/insectivores, and overlap in Hg levels of various categories, apparently resulting from the trophic plasticity of organisms and ontogenetic factors. In conclusion, the use of soil facilitates the release of Hg, which is carried by leaching into the aquatic environment where it is retained in the sediment. Sediment resuspension and homogenization of the water, facilitates the distribution and methylation of Hg in the lake, increasing the bioavailability to biota and their transfer into the food chain. The aquatic macrophytes and the periphyton community contribute to methylation, distribution and transfer of Hg in food chains. The processes of bioaccumulation in species are linked primarily to diet, but population factors such as age, growth, and fat levels should contribute to the different bioaccumulation factors observed. / Após de o comprovado poder maléfico do mercúrio (Hg) para a saúde humana, estudos focaram em identificar as fontes e em descrever vias biogeoquímicas de circulação no ambiente. No Brasil, o uso do Hg na amalgamação de ouro foi considerado a principal fonte de contaminação, mas o aporte por desmatamento e queima de florestas é relevante. Na Amazônia, a dinâmica do Hg em rios (Negro, Madeira, Acre e Tapajós) é bem conhecida, mas na várzea não, embora se trate de um ambiente de metilação de Hg e de importância socioeconômica. Para ampliar esse conhecimento analisaram-se teores de Hg em componentes abióticos e bióticos no Lago Grande de Manacapuru (AM), calculou-se fator de bioconcentração, potencial de biomagnificação para a comunidade de peixes relacionando teores de Hg com isótopos estáveis de δN15, e bioacumulação. Teores de Hg em solo variaram de 75,8 a 283,9 ng.g-1 sendo maiores durante a enchente e nos solos podzólicos. 64,3% dos teores de Hg em sedimentos estiveram entre valores citados de rios Amazônicos não contaminados (<200 ng.g-1), e 35,7% em rios altamente antropizados. Teores de Hg na água variaram de 1,7 a 15,2 ng.l-1. Macrófitas aquáticas emergentes e seu material particulado fino e perifiton tiveram altos teores Hg total. Macroinvertebrados onívoros/detritívoros e peixes piscívoros associados às macrófitas aquáticas registraram os maiores teores (226,4 ng.g-1, e 866,3 ng.g-1 respectivamente). Houve biomagnificação em peixes, com teores de Hg total médio variando de 45,8 a 527,8 ng.g-1, em função à categoria trófica. A biomagnificação em consumidores primários foi 0,27, em secundários 0,33 e 0,47 em terciários. Houve diferença significativa na bioconcentração e no teor de Hg entre as categorias tróficas do 3º nível trófico e as demais. Plagioscion squamosissimus e Calophysus macropterus apresentaram teores de Hg acima do permitido (500 ng.g-1), e seis outras espécies apresentam riscos para a saúde humana. A estrutura trófica da comunidade íctica definida pelo potencial de biomagnificação (b=0,15 ng.g-1) foi: 13 categorias tróficas e 5 níveis tróficos. Houve diferença significativa nos teores de Hg de onívoros, detritívoros, herbívoros/frugívoros, carnívoros/piscívoros e carnívoros/ insetívoros, de níveis tróficos diferentes, e sobreposição nos teores de Hg de várias categorias tróficas, aparentemente resultante da plasticidade trófica dos organismos e de fatores ontogênicos. Em conclusão, o uso do solo facilita a liberação do Hg, que é transportado pela lixiviação até o ambiente aquático, onde é retido no sedimento. Ressuspensão dos sedimentos e homogeneização da massa de água facilitam a distribuição e metilação do Hg no lago, aumentando sua biodisponibilidade para a biota e transferência na cadeia trófica. Bancos de macrófitas aquáticas e a comunidade perifítica contribuem com a metilação, distribuição e transferência do Hg nas cadeias alimentares. Bioacumulação nas espécies está atrelada principalmente ao regime alimentar, mas idade, crescimento, e teor de gordura contribuem.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3918.pdf: 7363627 bytes, checksum: 6010ca9ffd44fd285d684e87e959778c (MD5) Previous issue date: 2011-06-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / Both the mercury (Hg) and their compounds are recognized as important pollutants, because they are persistent, bioaccumulative and toxic. The largest sources of mercury pollution are chloride-alkaline industry and gold mining. The growing contribution of Hg in aquatic environments results in high accumulation of mercury in fishes tissue and their consumers, which poses a serious risk to humans and ecosystems. The aim of this study was to evaluate the effects of acute exposure (96 hours), via water, and a sub-chronic exposure (30 days), via food, to sub-lethal doses of inorganic mercury (HgCl2) in two species Brazilian fishes ecologically distinct, matrinxã (Brycon amazonicus) and traíra (Hoplias malabaricus). The cardiorespiratory responses to normoxia (140 mmHg) and graded hypoxia (120 - 10 mmHg), cardiac contractility in vitro, biomarkers of oxidative stress and the potential for bioconcentration and biomagnification were analyzed. The results show that exposure of these species to HgCl2 induces oxidative stress in different tissues, limiting the maintenance of cardiac contractility by reducing the force of myocardial contraction and modulates the response pattern of cardio-respiratory variables to graded hypoxia front, making the species more susceptible to environmental variations of O2. Regarding matrinxã specifically, the critical points highlighted were mainly severe oxidative stress in heart and white muscle; marked reduction of contraction force of isolated heart muscle; hyperventilation and increase the value of the critical tension of O2 in more than 100%; and intense bioconcentration in all tissue whose values exceeded the maximum allowed. In the case of traíras the results were: oxidative stress in the liver and gills; hypoventilation; decreased in metabolic rate and O2 extraction; and bradycardia with impaired electrical conduction as first degree atrioventricular block and lengthiness of the potential plateau action of cardiac muscle. Therefore, the data indicate that mercury via food or water and in environmentally relevant concentrations, can have a negative impact on behavior, health, performance and success of the species, making their survival and/or vulnerable populations. / Tanto o mercúrio (Hg) quanto seus compostos são reconhecidos como importantes poluentes, pois são persistentes, bioacumulativos e tóxicos. As maiores fontes de poluição por Hg são as indústrias de cloro-álcali e a mineração do ouro. O aporte crescente de Hg nos ambientes aquáticos resulta em grande acumulação deste metal nos tecidos de peixes e nos consumidores destes, o que representa sério risco aos seres humanos e aos ecossistemas. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de uma exposição aguda (96 horas), via água, e de uma exposição sub-crônica (30 dias), via alimento, a doses subletais de mercúrio inorgânico (HgCl2) em duas espécies de peixes brasileiros ecologicamente distintos, matrinxã (Brycon amazonicus) e a traíra (Hoplias malabaricus). As respostas cardio-respiratórias em normóxia (140 mmHg) e hipóxia gradual (120 a 10 mmHg), a contratilidade cardíaca in vitro, os biomarcadores de estresse oxidativo e o potencial de bioconcentração e biomagnificação foram analisados. Os resultados mostram que a exposição de tais espécies ao HgCl2 induz estresse oxidativo em diferentes tecidos; limita a manutenção da contratilidade cardíaca reduzindo a força de contração do miocárdio e modula o padrão de resposta das variáveis cárdio-respiratórias frente à hipóxia gradual, tornando as espécies mais susceptíveis às variações ambientais de O2. Em relação ao matrinxã especificamente, os pontos críticos em destaque foram: estresse oxidativo severo principalmente no coração e músculo branco; redução acentuada da força de contração do músculo cardíaco isolado; hiperventilação e elevação do valor da tensão crítica de O2 em mais de 100% e bioconcentração intensa em todos os tecidos cujos valores excederam o limite máximo permitido. Já no caso das traíras foram: intenso estresse oxidativo no fígado e nas brânquias, hipoventilação, redução da taxa metabólica e da extração de O2 e bradicardia com prejuízo na condução elétrica como bloqueio átrio-ventricular de primeiro grau e prolongamento do platô do potencial de ação do músculo cardíaco. Portanto, os dados indicam que o mercúrio, via água ou alimento e em concentrações ambientalmente relevantes, pode ter um impacto negativo sobre o comportamento, a saúde, a performance e o sucesso das espécies estudadas, tornando sua sobrevivência e/ou população vulneráveis.