Submitted by admin tede (tede@pucgoias.edu.br) on 2016-11-30T18:10:51Z No. of bitstreams: 1 MARIA ROSA CERBINO.pdf: 2627014 bytes, checksum: 98680184bb60e636de01507e3f1eeec4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-30T18:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARIA ROSA CERBINO.pdf: 2627014 bytes, checksum: 98680184bb60e636de01507e3f1eeec4 (MD5) Previous issue date: 2016-04-12 / Mercury is a potentially toxic element with a wide distribution on the Amazonian environment. This metal is dangerous and responsible for environmental contaminations and human intoxications as it is capable to biomagnifications and bioaccumulate throughout the food chains becoming the main way of exposing the riverine Amazonian communities to methylmercury to whom the main diet is fish. Therefore, studies related to mercury toxicity are of fundamental importance to health and life quality of the Amazonian communities. This study aimed to detect and evaluate possible proteic biomarkers of mercury toxicity in samples of human milk collected in riverine populations of Madeira and Negro rivers in the Brazilian Amazon. Initially total mercury was determined in the hair of breast feeding women to identify who were contaminated with mercury followed by the obtaining of the proteome of milk samples by two-dimensional electrophoresis (2D PAGE) after precipitation of proteins in half acetone. On the proteic spots obtained in the process of protein fractionation of milk samples, detection of mercury was carried out by atomic absorption spectrometry in graphite furnace(GFAAS), where the results showed that mercury was bonded in proteins of molecular weight around 14-26 kDa. The concentration determination of total mercury by GFAAS was also carried out with milk in natura, lyophilized milk and the proteic pellets aiming a mass balance of mercury related to the concentration of this element on milk and pellets. The measurements of mass balance permitted to observe that, in relation to the milk samples from Madeira River, about 85 to 95%of the mercury present in the lyophilized milk is on the proteic fraction. In relation to the breastfeeding women of the Negro River, about 50% of the total mercury is bound in the proteic fraction and the difference of 51% might be bound to the lipidic fraction. However, more studies in this line of research need to be pursued to achieve more robust conclusions. / O mercúrio é um elemento potencialmente tóxico com ampla distribuição no ambiente amazônico. Este metal é perigoso e responsável por contaminações ambientais e intoxicações humanas, já que é capaz de biomagnificar e bioacumular através das cadeias alimentares, tornando-se assim a principal via de exposição às comunidades amazônicas ribeirinhas do metilmercúrio, cuja dieta é baseada em peixes. Sendo assim estudos relacionados à toxicidade do mercúrio são de fundamental importância para a saúde e a qualidade de vida das comunidades amazônicas. Este estudo buscou detectar e avaliar possíveis biomarcadores proteicos da toxicidade do mercúrio em amostras de leite materno coletadas de populações ribeirinhas do rio Madeira e do rio Negro, na Amazônia brasileira. Inicialmente, determinou-se mercúrio total no cabelo das lactantes para identificar quais estavam contaminadas com mercúrio, em seguida obteve-se o proteoma das amostras de leite por eletroforese bidimensional (2D-PAGE) após precipitação das proteínas em meio acetônico. Nos spotsproteicos obtidos no processo de fracionamento das proteínas, nas amostras leite, foram feitas determinações de mercúrio por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS), onde os resultados mostraram que o mercúrio se encontra ligado em proteínas de massa molecular na faixa de 14-26 kDa. A determinação da concentração de mercúrio total por GFAAS foi feita também no leite in natura, leite liofilizado e nos pelletsproteicos, com o objetivo de se fazer um balanço de massa de mercúrio em relação à concentração deste elemento no leite e pellets. As medidas de balanço de massa permitiram observar que, em relação às amostras de leite do rio Madeira, cerca de 85 a 95% do mercúrio presente no leite liofilizado encontrase na fração proteica. Em relação às lactantes do rio Negro, cerca de 50% do mercúrio total está ligado na fração proteica e a diferença de 51% pode estar ligado na fração lipídica. Contudo, mais estudos nesta linha de pesquisa devem ser desenvolvidos, para que se possam ter conclusões mais robustas.

A degradação da qualidade do ar na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) bem como seus efeitos à saúde humana vem sendo estudados há algumas décadas. No entanto, pouco se sabe a respeito dos efeitos causados aos ambientes aquáticos e sua biota. A deposição atmosférica úmida é considerada como importante rota de remoção dos poluentes presentes na atmosfera terrestre. Desse modo, este trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade de amostras de águas de chuva de dois locais, utilizando diferentes organismos-teste. As amostras foram coletadas no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, município de São Paulo, e também no distrito de Taiaçupeba, pertencente ao município de Mogi das Cruzes, SP. As coletas foram realizadas manualmente, com recipientes com capacidade para 20L. Em seguida, as amostras foram levadas ao laboratório para medição de pH e condutividade, onde também foram fracionadas para os ensaios ecotoxicológicos e análise cromatográfica dos íons majoritários. Para as amostras coletadas no IPEN, foram realizados ensaios de toxicidade aguda com o microcrustáceo Daphnia similis e com a bactéria marinha luminescente Vibrio fischeri, além dos ensaios de toxicidade crônica com o microcrustáceo Ceriodaphnia dubia e com a alga Pseudokirchneriella subcapitata. As amostras coletadas em Taiaçupeba foram testadas com os mesmos organismos-teste, com exceção da alga P. subcapitata. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que as amostras de águas de chuva dos dois locais foram capazes de provocar efeito tóxico aos organismos-teste expostos. Além disso, foi possível observar que as amostras coletadas IPEN durante o verão-08/09 apresentaram toxicidade mais elevada para D. similis, V. fischeri e C. dubia. Em relação às análises químicas, as maiores concentrações dos constituintes da amostras do IPEN foram nitrato, sulfato e amônio, indicando contaminação por fontes antropogênicas. Ao contrário, as análises químicas das amostras de Taiaçupeba indicaram menor concentração de poluentes em relação às amostras do IPEN. De maneira geral, os resultados das análises químicas convergiram com os resultados dos ensaios ecotoxicológicos para os dois locais. / The air quality degradation in Metropolitan Area of São Paulo (MASP) and also the effect to human health have been studied. However, little is known about the effects to aquatic environments and their biota. Wet atmospheric deposition is considered an important route of atmospheric pollutants removal. Thus, the aim of this work was evaluate the toxicity of rainwater samples from two sites, using different test-organisms. The samples were collected at Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, São Paulo city, and also in Taiaçupeba, part of Mogi das Cruzes city. The samples were collected manually, using 20L containers. After collection, the samples were taken to laboratory to measure pH values and electric conductivity, it were separated to ecotoxicological assays and chromatographic ionic analyze. The samples collected at IPEN were submitted to acute toxicity assay with microcrustacean Daphnia similis and luminescent marine bacteria Vibrio fischeri, and also to chronic toxicity assay with Ceriodaphnia dubia and green algae Pseudokirchneriella subcapitata. The samples collected in Taiaçupeba were tested with the same test organisms, except P. subcapitata. Results obtained in this study indicate that rainwater samples from both sites were able to promote toxic effect to tested organisms. Furthemore, it was possible to observe that samples collected at IPEN during summer 08/09 presented high toxicity to D. similis, V. fischeri and C. dubia. The chemical analyzes showed that the highest concentrations of constituents of IPEN samples were nitrate, sulphate and ammonium, indicating contamination by anthropogenic sources. In contrast, chemical analyzes of Taiaçupeba indicated lower pollutants concentration than IPEN samples. Generally, chemical results corroborated with ecotoxicological results for the two sites.

Former mining areas are well-known globally to be a significant anthropogenic source of contaminants being dispersed into the surrounding environment. Various human activities, including ore mineral mining, industrial activities, domestic waste production, and the agricultural application of fertilisers and pesticides, are likely to contribute to the release of huge amounts of potentially toxic metals into the ecosystem, which have harmful effects on the flora and fauna and on human health. Therefore, the main aim of this study is to evaluate the contamination that arises from some selected heavy metals (Cu, Pb, Zn, Mn, Cr, Ni, and V) in topsoil and floodplain samples from the Ecton mining area. Ecton Hill is located in the southern part of the Peak District, Staffordshire, England, and bounded by the River Manifold from the west. This area has been mined for sulphide minerals, which were extracted extensively from the 16th century until the mid-19th century; the area is currently being used for cattle rearing and agricultural purposes. Therefore, it would be worth finding out the extent to which the area has been polluted by the aforementioned metals. To this end, topsoil and floodplain samples were collected and analysed for their total concentrations using XRF technique and different granulometric classes (i.e. clay, silt, and sand) using a (Malvern Mastersizer Long Bed) laser granulometer with a presentation unit of MS-17. In addition, soil specific factors, including organic matter content, organic carbon, pH, Eh, and cation exchange capacity were also measured. Spatial distribution maps were constructed using a GIS approach for the metals studied over the study area. Contamination and ecological risk assessments were carried out via the geoaccumulation index (Igeo) and enrichment factors (EF) respectively. Moreover, collected soils for different land uses have been assessed using the UK government soil guidelines (i.e. ICRCL and CLEA's SGVs soil values). Furthermore, the bioavailability, leachability, and fractionation (using five-steps sequential extraction) of the metals in various soil phases were characterised using correlation matrix and principal component analysis (PCA) approaches. The GIS- based spatial analysis maps reveal that elevated concentrations of the metals are located around the sites of the mining waste in the area. The contamination assessment results indicate that Cu, Pb, Zn have a contamination degree ranging between strongly contaminated (class 4) and extremely contaminated (class 6). The results of the ecological assessment by enrichment factor (EF) show that Pb has the highest enrichment factor. The bioavailability results of the heavy metals under study, via EDTA, show that Cu, Pb, Zn have the highest bioavailable fractions. The regression analysis demonstrates that Mn gives the best fit regression equation with the highest R2 value of 0.825. The leachability results reveal that, of the seven heavy metals, Zn has the highest leachable value, whereas the lowest leachable was recorded for Cr. Speciation was measured using the five-steps procedure, and the results show that Cu, Pb and Zn are mainly associated with the organic matter fraction, whilst, Cr, Ni and V are associated with the residual fraction. The principal component analysis (PCA) revealed that oxides of Fe/Al, organic matter, and the clay and silt fractions are the main soil parameters responsible for binding heavy metals to the soil surfaces of the study area. Changing the redox potential conditions and acidification was investigated and the results indicate that such changes have significant effects on the release of heavy metals from the soil particles at Ecton Hill.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do Rio Monjolinho (São Carlos - SP) através de análises físicas, químicas, biológicas, e ecotoxicológicas. Para tanto foram realizadas quatro coletas (julho/03, outubro/03, janeiro/04 e abril/04) nos quais foram amostrados água e sedimento em quatorze pontos localizados neste sistema. Estudos sobre a sobrevivência, crescimento e morfologia de brânquias também foram realizados em organismos expostos em concentrações crônicas de cobre, aldrin e heptacloro, ou seja, alguns poluentes detectados no sistema em estudo que estiveram acima da resolução CONAMA 357/05. Os resultados das análises físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas demonstraram a degradação geral do sistema desde sua nascente, sendo possível observar variabilidade espacial e temporal da qualidade. A toxicidade das amostras de sedimento variou entre períodos de coleta, sendo que as maiores porcentagens foram encontradas em janeiro/04 para ambas as espécies testadas (D. rerio e P. reticulata). Ocorreu também, uma variabilidade nas respostas das diferentes espécies, sendo que P. reticulata apresentou-se mais sensível que D. rerio nos dois períodos em que foram realizados estudos ecotoxicológicos (julho/03 e janeiro/04). A análise histológica dos tecidos branquiais dos organismos expostos aos sedimentos confirmou a degradação deste sistema, revelando alterações de primeiro grau em sete dias de exposição na maioria dos pontos amostrados. Exceção foi encontrada na estação UFSCar, onde as brânquias dos organismos apresentaram lesões de segundo estágio. As substâncias de referência: cobre, aldrin e heptacloro demonstraram efeitos na sobrevivência, crescimento e na morfologia das brânquias dos organismos-teste, expostos em concentrações sub-letais (permitidas pelo CONAMA 357/05) durante sete dias de bioensaio. Estes resultados permitiram considerar que, em concentrações detectadas no rio Monjolinho, estas substâncias poderão representar riscos para a perpetuação de espécies de peixes, bem como, para o equilíbrio da comunidade aquática. / This work aimed evaluates the Monjolinho river quality through physical, chemical, biological and ecotoxicological analysis. Samples of water and sediment were collected in July/03; October/03; January/04 and April/04 in fourteen locations. Moreover studies about survival, growth and gills morphology were performed in organisms exposed to copper, aldrin and heptachlor in chronic concentrations (some pollutants detected in this system). The overall results showed that system is all degraded. The sediment toxicity presented seasonal variation, in the manner that the highest mortality percentage occurred in January/04. Besides, the specie P. reticulata was further sensitive than D. rerio in both seasons (july/03 and January/04). Histological analysis of test organisms exposed in sediment samples showed gills alterations after seven days. The reference substances: copper, aldrin and heptachlor presents negative effects on survival, growth and gills morphology en tests organisms exposed in sub-lethal concentrations after seven days. These results suggesting that these substances can represents risks for the maintenance of the fish species, as well as, for the aquatic community’s balance.

Com o objetivo de aplicar e avaliar a viabilidade de uso dos métodos disponíveis com organismos marinhos, no controle da toxicidade de efluentes líquidos que são lançados em ambientes estuarinos, foram realizados testes de toxicidade aguda com os crustáceos Mysidopsis juniae, Artemia sp, Temora stylifera e Acartia IiIljeborgi e testes de toxicidade crônica de curta duração com o equinodermo Lytechinus variegatus, utilizando-se os efluentes industriais de uma indústria siderúrgica, COSIPA e uma fábrica de fertilizantes, ULTRAFÉRTIL/JARDIM SÃO MARCOS, ambos lançados no estuário do Rio Cubatão. Dentre os organismos-testes utilizados, para avaliação do efeito tóxico agudo, o misidáceo M. juniae foi o mais sensível para ambos os efluentes, sendo que Artemia sp foi o menos sensível. Testes de toxicidade crônica com L. variegatus também se mostraram bastante úteis para avaliação de efeitos subletais. Os efluentes analisados apresentaram grande variabilidade durante o período de estudo, o que foi evidenciado através do cálculo do coeficiente de variação para testes com M. juniae. Foi avaliado, também, o efeito da salinidade sobre a sensibilidade dos crustáceos M. juniae e Artemia sp a agentes químicos (zinco e DSS) e aos efluentes industriais. A salinidade não interferiu significativamente nos resultados observados, com exceção de um experimento realizado a 15x10-3 com Artemia sp, com o efluente da COSIPA. Verificou-se, ainda, o possível efeito da utilização de salmoura obtida através dos processos de congelamento e evaporação da água do mar, sendo que o primeiro processo foi indicado para salinização de efluentes. / Acute toxicity tests with the crustaceans Mysidopsis juniae, Anemia sp, Temora stylifera e Acartia lilljeborgi and short-term chronic toxicity test with the echinoderm Lytechinus variegatus were conducted with the objective of evaluating the appropriateness of their application for the control of liquid effluents disposed off in estuarine environments. Effluents of a siderurgic industry, COSIPA, and of a fertilizer plant, ULTRAFÉRTIL/JARDIM SÃO MARCOS, were used. Both are discharged into the estuary of Cubatão river. The test with M. juniae was the most sensitive of the acute methods, for both kinds of effluents, while that with Artemia sp was the least sensitive. Chronic toxicity test with L. variegatus showed to be very useful for the evaluation of sublethal effects. The different effluent samples of both industries had great variability in their toxic effects, along the different sampling periods, as was evidenced by the high coefficient of variation for tests with M. juniae. The effects of salinity on the sensitivity of M. juniae and Artemia sp to chemicals (zinc and DSS) and to the industrial effluents, was evaluated. Salinity did not signifieantly affect the test results, except for the experiment conducted at 15x10-3 with Artemia sp, with the effluent from the siderurgic industry. The possible effect of the use of brine, obtained by freezing or evaporating sea water, was also analyzed. Freezing was the recommended procedure to salinize effluents.

O fipronil, um inseticida e acaricida de amplo espectro de ação, atua como bloqueador dos canais de cloreto acoplados aos receptores GABA (GABA-Cls) e aos receptores glutamatérgicos (GluCls), estes últimos são alvo inseto-específico não presente nos vertebrados. O fipronil é utilizado na agricultura, medicina veterinária e saúde publica no combate a vetores de doenças. Comercialmente conhecido pelas marcas Frontline® (uso veterinário) e Regent 800 WG® (uso agrícola), esse inseticida, além de atuar sobre sistema nervoso central, atua, ainda, em organismos não-alvo como desregulador endócrino, podendo causar prejuízos nos sistemas reprodutor, nervoso e imunológico, por gerações. Assim, o presente estudo buscou investigar os efeitos da exposição pré-natal ao fipronil na geração F1 de ratas Wistar. Quarenta ratas virgens, Wistar, adultas (a partir de 90 dias de vida), foram acasaladas e separadas em quatro grupos: três experimentais, que receberam: 0,1, 1,0 e 10,0 mg/Kg de peso de fipronil; e o grupo controle, que recebeu água (1 mL/Kg de peso), via gavagem, do 6º ao 20º dia de gestação (n = 10 animais por grupo). O estudo foi então dividido em três partes: 1) estudos sobre a toxicidade materna e o comportamento maternal dessas ratas no 5º dia pós-nascimento (DPN5); 2) avaliação do desenvolvimento físico e reflexológico da geração F1, desde o dia de seu nascimento (DPN0) até o DPN35; e 3) avaliações comportamentais e de necropsia dos filhotes na idade adulta. O tratamento pré-natal com fipronil causou leve toxicidade materna na maior dose, apenas na segunda semana de gestação, caracterizada pela redução do consumo de ração (p<0,01), porém, essa redução não causou prejuízos no desempenho reprodutivo dessas ratas quando comparadas ao grupo controle. Além disso, o tratamento do fipronil mostrou leve melhoria do comportamento maternal, onde as ratas que receberam as doses de 1,0 e 10,0 mg/Kg apresentaram aumento do tempo de lambedura em seus filhotes (p<0,05), enquanto a maior dose agrupou toda a ninhada mais rapidamente (p<0,05) quando comparadas ao grupo controle. Na infância, não foram observadas alterações significantes nos parâmetros do desenvolvimento físicos da prole, porém os filhotes que estiveram expostos à menor dose durante o período gestacional, apresentaram retardo para o desenvolvimento do reflexo de geotaxia negativa, tanto machos (p<0,01), quanto fêmeas (p<0,05). A análise do desenvolvimento motor desses filhotes, constatou alterações nos perfis da atividade geral em campo aberto, observados por sete dias consecutivos, nos grupos de 0,1 e 1,0 mg/Kg, tanto na prole feminina, quanto na prole masculina. Na idade adulta, as proles de ratas tratadas com fipronil, tanto masculina, quanto feminina, apresentaram alterações comportamentais, indicando aumento de ansiedade e alterações no tempo de interação social. A prole masculina apresentou ainda, alteração na motivação sexual sem prejudicar a eficiência copulatória e a prole feminina apresentou alterações no ciclo estral, sem prejudicar o desempenho copulatório, ambos na menor dose de exposição pré-natal. Apesar das alterações comportamentais, a necropsia não mostrou alterações anatômicas nos órgãos desses animais. Assim, esses resultados sugerem que a exposição ao fipronil na gestação causou alterações na geração F1, sendo proposto o envolvimento do sistema endócrino regulado pelo sistema GABAérgico. / Fipronil, a broad spectrum action insecticide and acaricide, acts blocking GABA-regulated chloride channels and Glutamate-gated chloride channels, which is a specific insect target not present on vertebrates. It is used in crops, veterinarian medicine and public health against disease vectors. Commercially known as Frontline® (vet) and Regent 800 WG® (crops), it acts on the central nervous system and on non-target organisms as an endocrine disruptor causing impairment on reproductive, nervous and immunological system, through generations. Thus, this study investigated effects of prenatal exposition to fipronil in Wistar rats offspring. Forty adult Wistar rats (90 days old) were matted and separated into four groups: three experimental, that received 0.1, 1.0, and 10.0 mg/Kg (bw) of fipronil; and the control group, that received water (1 mL/Kg bw), through gavage from the 6th to 20th pregnancy day (n=10 animals per group). The study was divided into three sections: 1) maternal toxicity and maternal behavior evaluations; 2) physical end reflexological development of F1 generation, since day of birth until the 35th day of life; and 3) behavior and necropsy evaluation of the adult offspring. The fipronil prenatal treatment caused slight maternal toxicity in the highest dose on the second pregnancy week, by the reduction of food intake (p<0,01), although, these reduction did not caused reproductive performance impairment, compared to the control group. Furthermore, the fipronil treatment showed slight increase of maternal behavior in rats treated with 1.0 and 10.0 mg/Kg. Both groups showed increased pup-grooming time (p<0,05), and the highest dose, grouped theirs pups earlier than the control group (p<0,05). No alterations were observed in the offspring physical development, however, the lowest dose exposed offspring showed delay on geotaxis reflex development, in both male (p<0,01) and female offspring (p<0,05). The motor development assessment, of the 0.1 and 1.0 mg/Kg dose offspring, showed variation on motor activity profile on the open field arena, observed for seven consecutive days. In the adulthood, the treated offspring, male and female, showed behavior changes denoting anxiety increase and social behavior alterations. Furthermore, in the lower dose, male offspring showed decrease on sexual motivation without interfering on copulatory efficiency and the female offspring showed estrus cycle deregulation without interfering on lordosis performance. Despite behavior alterations, there were no anatomic alterations in these animals\' organs. Therefore, these results suggest that the prenatal exposition to fipronil caused alterations on F1 generation, being proposed involvement of the endocrine system controlled by GABAeregciystem.

As cidades e as atividades industriais e agrícolas geram uma infinidade de substâncias, muitas vezes desconhecidas, que quando lançadas nos corpos de água receptores podem por em risco a biota local e até mesmo a saúde humana. O presente trabalho avaliou o estado de degradação ambiental nas bacias dos rios Piracicaba, Mogi Guaçu (ambas no estado de São Paulo) e Tibagi (estado do Paraná), tendo como ferramentas os testes de toxicidade de sedimentos com peixes, em laboratório e in situ, análises histopatológicas dos animais expostos e análises físicas e químicas da água e do sedimento. Foram realizadas, ainda, análises das alterações histológicas em peixes expostos ao efluente final de indústria de papel e celulose, atividade presente nas três bacias estudadas. Os organismos-teste selecionados foram a espécie nativa de peixe Serrapinnus notomelas (Characiformes, Characidae) e a espécie padronizada, exótica, Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae). As preparações histológicas foram realizadas com os peixes inteiros, possibilitando a análise dos órgãos-alvo brânquias, rim e fígado, em um mesmo corte. Nenhum organismo morreu após 96 horas de exposição às amostras de sedimento. No entanto, as análises histológicas revelaram alterações importantes, as quais foram sistematizadas para o cálculo do Índice de Alterações Histológicas (IAH) e do Valor Médio de Alterações (VMA), por órgão e por espécie, para cada localidade estudada. Os sedimentos provenientes das localidades de Sumaré (rio Atibaia) e de Piracicaba (rio Piracicaba) foram os mais tóxicos a ambas as espécies, de acordo com os índices calculados, seguidos pelos sedimentos de Campinas (rio Atibaia), Limeira (rio Jaguari) e Americana (rio Piracicaba). Os sedimentos da bacia do rio Mogi Guaçu foram menos tóxicos, mas aqueles provenientes das localidades Mogi Guaçu e Luiz Antônio (ambos a jusante de indústrias de papel e celulose) provocaram alterações renais e hepáticas significativas em D. rerio. Apesar de terem sido observadas alterações importantes nos peixes de ambas as espécies, expostas aos sedimentos da bacia do rio Tibagi, estas não foram tão intensas e freqüentes como aquelas observadas nos peixes expostos aos sedimentos das localidades das outras bacias hidrográficas. As análises físicas e químicas comprovaram a crítica situação de degradação do ambiente aquático na bacia do rio Piracicaba e alertam para os cuidados que deverão ser tomados com relação a esta e às bacias dos rios Mogi-Guaçu e Tibagi, cujos recursos estão sendo cada dia mais explorados. As graves alterações observadas nas brânquias, rim e fígado dos peixes expostos ao efluente de indústria de papel e celulose indicaram que o monitoramento da toxicidade desse tipo de efluente deve ser realizado por ferramentas mais sensíveis, tais como as análises histopatológicas em peixes. / Urban and industrial activities generate a large number of substances, frequently unknown, that if discharged into water body receptors can put at risk the whole aquatic biota, as well as human health. The present work evaluated the state of environmental degradation in the basins of rivers Piracicaba, Mogi Guaçu (both in São Paulo state) and Tibagi (Paraná state), using as tools the toxicity tests with sediments and fishes as test-organisms, for both laboratory and in situ evaluations, together with histopathological analyses of exposed animals and chemical and physical analysis of sediments and water. Also, histological alterations in fishes exposed to the final pulp-mill effluent were analyzed. The species selected as test-organisms were the native species of fish Serrapinnus notomelas (Characiformes, Characidae) and the standard exotic species Danio rerio (Cypriniformes, Cyprinidae). Hystological preparations were performed with whole fish specimens, what allowed the analysis of the target-organs: gills, kidney and liver in the same section. No fish mortality was found after 96 hours exposition to the sediment samples. Nevertheless histological analyses revealed important alterations, which were used to calculate the histological alteration index (IAH) and the mean value of alterations (VMA), for each organ and species, in each locality evaluated. Sediments coming from Sumaré (Atibaia river) and Piracicaba (Piracicaba river) were the most toxic to both species, according to the calculated index, followed by the sediments from Campinas (Atibaia river), Limeira (Jaguari river) and Americana (Piracicaba river). The sediments of Mogi Guaçu riber basin had a lower toxicity, but those coming from Mogi Guaçu and Luiz Antônio (both localities placed downstream pulp-mill plants) have caused significant alterations in kidney and liver of D. rerio. Although important alterations were found for both species of fish exposed to the sediments from Tibagi river basin, these were not as intense and frequent as those observed in the fishes exposed to the sediment from the other localities studied. Physical and chemical analysis corroborated the critical degree of environmental degradation of Piracicaba river basin and must be considered as an early warning for the measures that must be taken in relation to this and also to Mogi-Guaçu and Tibagi basins, where resources are increasingly being overexploited. The severe damage found in gills, kidney and liver of fishes exposed to the pulp-mill effluent suggest that monitoring this type of effluent must include a high sensibility tool, as the histopatological analysis on fish.

A proposta desta pesquisa foi avaliar a utilização de um sistema combinado de filtro anaeróbio (FAN) com filtro aeróbio (FAE) submerso ligados em série, ambos usando espuma de poliuretano como meio suporte e com fluxo ascendente, como alternativa para remoção matéria orgânica (DQO) e compostos nitrogenados em efluentes de refinarias de petróleo, além da redução da toxicidade do efluente ao micro crustáceo Mysidopsis juniae. O experimento durou 324 dias e foi divido em duas etapas. Inicialmente, o sistema foi operado por 129 dias sem recirculação entre os filtros e nesta etapa houve acréscimo de 12% nas concentrações de amônia no FAN e remoção de 80% no FAE. Quando se usou bicarbonato de sódio para alcalinizar o afluente ao sistema para manter o pH no FAE na neutralidade e alcalinidade acima de 107 mg\'CA\'CO IND.3\'/L, pôde-se alcançar remoções de amônia próxima a 100%. Quanto à remoção de DQO, o filtro anaeróbio removeu 40% e o aeróbio 65%. Em síntese, na primeira etapa o sistema removeu 80% de DQO, 89% de amônia e 35% de nitrogênio. A segunda etapa durou 195 dias e houve recirculação do efluente do filtro aeróbio para o filtro anaeróbio. Nesta etapa, o pH foi mantido na neutralidade e a recirculação foi feita de duas formas. A primeira com recirculação direta entre os filtros a uma razão (R) de reciclo de 2,0 resultou em 43% de remoção de amônia no FAN e 97% no FAE e com esta forma de reciclo houve 62,6% de remoção de nitrogênio total no sistema. A segunda forma de recirculação foi direcionar parte do efluente do filtro aeróbio ao reservatório do afluente ao sistema com R igual a 1,0 resultando em produção de amônia no FAN em 10% e remoção no FAE de, aproximadamente, 100%. Independentemente da forma de recirculação a remoção de DQO foi de 67% e 56% no filtro anaeróbio e aeróbio, respectivamente. A remoção de nitratos no FAN foi de 93% e foi independente da forma de reciclo. Houve 42,5% de remoção de nitrogênio no sistema. Na segunda etapa obtiveram-se as melhores remoções de DQO, amônia e nitrogênio, porém, tanto o afluente quanto o efluente final apresentou CL50 de 0,83% ao microcrustáceo M. juniae, assim, ambas as formas do efluente estão em desacordo com a resolução CONAMA 357/05. Os gêneros Aeromonas, Serratia e Pseudomonas foram dominantes no FAE ao fim da pesquisa. / The purpose of this study was to evaluate the use of a combined system comprised of an anaerobic filter (ANF) and a submerged aerobic filter (SAF) connected in series, both using polyurethane foam as support media and operated in a upflow mode, as an alternative for removing organic matter (COD) and nitrogen compounds in effluents from oil refineries, as well as reducing effluent toxicity to micro crustacean Mysidopsis juniae. The experiment lasted 324 days and was divided into two stages. Initially, the system was operated for 129 days without recirculation between the filters. During this stage, there was an increase of 12% on the ammonia content in the ANF followed by a removal of 80% in the SAF. When sodium bicarbonate was used to alkalize the influent to maintain the pH in the ANF close to neutral and alkalinity above 107 mg\'CA\'CO IND.3\'/L, the removal efficiency of ammonia reached values close to 100%. Regarding to COD removal, the ANF removed 40% and SAF removed 65%. In summary, in the first stage of the research the system removed 80% of COD, 89% of ammonia and 35% of nitrogen. The second stage lasted 195 days and there was a recirculation line from the SAF to the ANF. In this step, the pH was maintained close to neutral and recirculation was done in two different ways. In the first, the recirculation flow was conducted from the SAF direct to the ANF at a rate of 2.0, which resulted in 43% removal of ammonia in the ANF and 97% in the SAF. Moreover, with this form of recycling 62.6% of the total nitrogen was removed from the system. The second way was to direct part of the effluent of the SAF to the tank that contained the influent of the ANF. In this case, the recirculation rate was 1.0, and resulted in a production of 10% of ammonia in the ANF and removal of approximately 100% in the SAF. Independently of the way used for recirculation, the COD removal efficiencies was 67% and 56% in ANF and SAF, respectively. The removal of nitrate in the ANF was 93% and was independent of the form of recycling. There was a 42.5% removal of nitrogen in the system. In the second stage occurred the best removals of COD, ammonia and nitrogen. However, both the affluent and the effluent had LC50 of 0.83% to microcrustacean M. juniae. Therfore, both forms of the effluent are in disagreement with the Brazilian law Resolução CONAMA 357/05. The Aeromonas, Serratia and Pseudomonas were dominant in the SAF at the end of research.

Os parabenos são conservantes utilizados em alimentos, fármacos, cosméticos e produtos de cuidado pessoal. Pertencem à família de ésteres do ácido p-hidróxibenzoico, distinguindo-se entre si pelo comprimento e ramificação da cadeia lateral alquílica. Nesse contexto, o objetivo principal dessa tese foi avaliar os efeitos dos dois parabenos mais frequentemente utilizados (metilparabeno e propilparabeno) sobre diferentes espécies de ambientes aquáticos. Para isso, inicialmente, foram realizados testes de toxicidade de curta duração com cinco espécies de organismos de diferentes grupos taxonômicos e funcionais, sendo quatro delas de regiões tropicais (Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus, Macrothrix flabelligera e Hydra viridissima) e uma pertencente às regiões temperadas (Hydra attenuata). Os resultados obtidos nesses testes foram comparados com os resultados de literatura aberta, mostraram que Ceriodaphnia silvestrii (MeP CE50=7,56 mgL e PrP, CE50=2,90 mgL) e Macrothrix flabelligera apresentaram-se mais sensíveis em comparação aos organismos padrão de clima temperado. Num segundo momento, foram realizados testes de toxicidade com sete espécies de fungos hifomicetos aquáticos (Articulospora tetracladia Ingold, Flagellospora curta Webster, Heliscus lugdunensis Sacc. & Thérry, Lemonniera aquatica Wildeman, Lemonniera pseudofloscula Dyko et al., Tetracladium apienses R.C. Sinclair & Eicker, Tetracladium marchalianum Wild.) expostas ao conservante propilparabeno, por possuir maior ação antifúngica. Lemonniera aquatica apresentou maior sensibilidade ao propilparabeno, sendo o mais sensível de todos os fungos testados, bem como dos demais organismos aquáticos reportados na literatura. Além de confirmarem que os parabenos representam risco ecológico potencial para os ambientes aquáticos, os resultados obtidos permitiram concluir que há diferenças de sensibilidade entre as espécies tropicais e temperadas e, por isso, as espécies nativas são mais indicadas para se avaliar os efeitos tóxicos dos parabenos nos ambientes. Dada a presença e persistência dos compostos estudados por entrada contínua no ambiente, a magnitude das concentrações determinadas (ng L-1 e &#956;g L-1), a carência de informações relativas à toxicidade e ao risco que representam para os ecossistemas tropicais, incluindo os do Brasil, sugere-se a implantação pelas agências reguladoras de medidas mais restritivas para o uso desses conservantes, visando uma melhor proteção da biota aquática. / Parabens are preservatives used in foods, pharmaceuticals, cosmetics and personal care products. They belong to the family of esters of p-hydroxybenzoic acid, distinguishing each other by the length and branching of the alkyl side chain. The main objective of this thesis was to evaluate the effects of the two most commonly used parabens, methylparaben and propylparaben, on aquatic species. For this purpose, short-term toxicity tests were initially carried out on five species of organisms from different taxonomic and functional groups: four of them from tropical regions, Ceriodaphnia silvestrii, Macrothrix flabelligera, Chironomus xanthus and Hydra viridissima, and one belonging to temperate regions, Hydra attenuata. The results obtained in these tests were compared with the results of the open literature, showing that Ceriodaphnia silvestrii (MeP, EC50 = 7.56 mg L-1 and PrP, EC50 = 2.90 mg L-1) and Macrothrix flabelligera (MeP, EC50 = 8.04 mg L-1 and PrP, EC50 = 3.85 mg L-1) were more sensitive compared to the standard organisms of temperate climate. Secondly, toxicity tests were performed with seven species of aquatic hyphomycetes fungi and only with the preservative propylparaben, because they have a higher antifungal action: Articulospora tetracladia Ingold, Flagellospora curta Webster, Heliscus lugdunensis Sacc. & Thérry, Lemonniera aquatica Wildeman, Lemonniera pseudofloscula Dyko et al., Tetracladium apienses R.C. Sinclair & Eicker, Tetracladium marchalianum Wild. Lemonniera aquatica showed greater sensitivity to propylparaben (EC50 = 1.63 mg L-1), being more sensitive than all fungi, as well as other aquatic organisms. Thus, the results obtained in the present thesis indicate that there is a difference in sensitivity between tropical and temperate species when exposed to parabens, with tropical native species being more sensitive to the effects of these compounds. Given the presence and persistence of the compounds studied by continuous entry into the environment, the magnitude of the concentrations determined (ng L-1 and &#956;g L-1), the lack of toxicity and risk information for tropical ecosystems, including Brazil, it is suggested that regulatory agencies implement more restrictive measures for the use of these preservatives, aiming at a better protection of the aquatic biota.

O uso acentuado de fármacos e de produtos de higiene e cuidados pessoais por grande parcela da população e a conseqüente e contínua entrada dos mesmos no ambiente gera uma necessidade cada vez maior de se investigar a presença, o comportamento e os efeitos causados à biota aquática, bem como novas formas de tratamento para efluentes contendo tais substâncias. O cloridrato de fluoxetina é um princípio ativo utilizado em tratamentos de distúrbios depressivos e de ansiedade. Enquanto o surfactante dodecilsulfato de sódio está presente em diversos produtos de limpeza e de cuidados pessoais. O presente estudo teve como enfoque avaliar a toxicidade aguda do cloridrato de fluoxetina, dodecil sulfato de sódio bem como a mistura de ambos frente aos organismos aquáticos Hyalella azteca, Daphnia similis e Vibrio ficheri. A redução da toxicidade do cloridrato de fluoxetina e da mistura após tratamento com radiação ionizante, proveniente de acelerador industrial de elétrons, também foi objeto de estudo. Para Daphnia similis os valores médios de CE5048h encontrados para o fármaco, o surfactante e a mistura não irradiados foram de 14,4 %, 9,62% e 13,8%, respectivamente. Após irradiação das substâncias, a dose de 5 kGy se mostrou a mais efetiva, resultando em valores médios de CE5048h de 84,60% e >90 %, para o fármaco e para a mistura respectivamente. Para Hyalella azteca foram realizados ensaios de toxicidade aguda para coluna d\'água com duração de 96 horas, cujas médias dos valores de CE5096h encontradas para o fármaco, o surfactante e a mistura não irradiados foram de 5,63 %, 19,29 %, 6,27 %, respectivamente. Para o fármaco e mistura irradiados com a dose de 5 kGy, foram de 69,57% e 77,7 %, respectivamente. Para Vibrio ficheri os ensaios de toxicidade aguda para o fármaco não tratado e para o fármaco irradiado com 5 kGy geraram valores de CE5015min de 6,9 % e 32,88 %, respectivamente. Tais resultados evidenciaram a redução da toxicidade das subtâncias - teste após irradiação. / The use of pharmaceuticals and personal care products and the consequent and continuous input of this substances in the environment generates an increasing need to investigate the presence, behavior and the effects on aquatic biota, as well as new ways to treat effluents containing such substances. Fluoxetine hydrochloride is an active ingredient used in the treatment of depressive disorders and anxiety. As the surfactant sodium dodecyl sulfate is present in many cleaning and personal care products. The present study aimed on assessing the acute toxicity of fluoxetine hydrochloride, sodium dodecyl sulfate and the mixture of both to the aquatic organisms Hyalella azteca, Daphnia similis and Vibrio ficheri. Reducing the toxicity of fluoxetine and the mixture after treatment with ionizing radiation from industrial electron beam accelerator has also been the focus of this study. For Daphnia similis the average values of CE5048h found for the non-irradiated drug, surfactant and mixture were 14.4 %, 9.62 % and 13.8 %, respectively. After irradiation of the substances, the dose 5 kGy proved itself to be the most effective dose for the treatmet of the drug and the mixture as it was obtained the mean values for CE5048h 84.60 % and > 90 %, respectively. For Hyalella azteca the acute toxicity tests were performed for water column with duration of 96 hours, the mean values for CE5096h found for the drug, the surfactant and the mixture non-irradiated were 5.63 %, 19.29 %, 6.27 %, respectively. For the drug fluoxetine and the mixture irradiated with 5 kGy, it was obtained 69.57 % and 77.7 %, respectively. For Vibrio ficheri the acute toxicity tests for the untreated drug and the drug irradiated with 5 kGy it was obtained CE5015min of 6.9 % and 32.88 % respectively. These results presented a reduction of the acute toxicity of the test-substances after irradiation.