Este trabalho fez parte de um projeto FAPESP (Projeto QualiSed), onde foram envolvidas três instituições paulistas (UFSCar, UNICAMP, CETESB) e que teve como intuito levantar dados para a futura derivação Valores – Guias de Qualidade de Sedimentos (VGQS) para metais e compostos orgânicos xenobióticos. O objetivo específico deste trabalho é o de gerar dados para a derivação de VGQS para metais (Cd, Cu, Pb, Ni e Zn) em cinco represas do Rio Tietê, represas Billings, Rasgão, Barra Bonita, Bariri e Promissão. Os estudos foram direcionados à caracterização biogeoquímica dos sedimentos desses ambientes através das determinações das concentrações dos nutrientes totais e sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA), do estudo da partição de metais entre os sedimentos totais as águas intersticiais, e da determinação da fração de metais associada aos SVA nos sedimentos totais, denominada metais estraidos simultameamente ou MES. Os dados levantados foram interpretados em associação aos resultados da estrutura da comunidade bentônica e testes de toxicidade. Foi realizada também, uma avaliação e identificação da toxicidade (AIT) (do inglês, TIE: Toxicity Identification Evaluation) com sedimentos da Represa de Rasgão. Este procedimento se baseia na toxicidade causada após um esquema de fracionamento e manipulações químicas da matriz para caracterizar (Fase I), identificar (Fase II) e confirmar (Fase III) os compostos específicos ou classes destes, responsáveis pela toxicidade da amostra. Em uma série de experimentos de laboratório foram realizados também bioensaios com os organismos Hyalella azteca e Tubifex tubifex, em sedimentos com adição de metais (do inglês, spiking), utilizando-se sedimentos da Represa de Promissão. Os resultados deste trabalho mostraram que, os níveis de concentração de nutrientes nas represas estudadas são altos (C total: 3 – 6%; N total: 0,3 – 1,3%; P total e 0,2 – 0,5%), o que é uma indicação de que esses ambientes encontram-se eutrofizados. As concentrações dos MES apresentaram a tendência de um gradiente de concentração, diminuindo a concentração de metais nos sedimentos das represas da capital para o interior (ora ocorrendo uma inversão entre Barra Bonita e Bariri). Atribuiu-se esta inversão à descarga de esgotos provenientes da entrada dos rios Jaú e Bauru na represa de Bariri. Para o SVA o mesmo gradiente foi observado, ocorrendo também uma inversão entre Barra Bonita e Bariri. A aplicação do VGQS da fase sólida ou do SVA, preconizado pela USEPA, mostrou que os metais são controlados pela fase sulfídrica nos sedimentros das represas Billings, Rasgão, Barra Bonita ou pelo carbono orgânico total (COT) nas represas de Bariri e Promissão. O Valor Guia de Unidades Tóxicas de Águas Intersticiais (VGUTAI), também preconizado pela USEPA, aplicado aos sedimentos das diferentes represas foi violado por todas elas. Neste caso, esses valores devem ser comparados com os testes de toxicidade, pois mesmo em casos onde o VGUTAI é violado, a toxicidade pode não ser devido aos metais dos sedimentos. Da mesma forma que no VGQS do SVA, pode estar havendo um controle por fases ligantes na água intersticial (ligantes dissolvidos) que agem atenuando a biodisponibilidade e conseqüentemente a toxicidade. Avaliando-se os resultados dos estudos de adição de metais em sedimento, apenas as represas Rasgão e Billings atingiram a faixa de concentração onde houve manifestação de efeitos nos experimentos de fortificação de metais. Tais resultados estão também em concordância com o VGQS do Canadá. No entanto, esses ambientes possuem um estoque de sulfetos que estariam bioindisponibilizando os metais e portanto, estes contaminantes não estariam causando efeitos deletérios à biota local. Os resultados de AIT com os sedimentos da Represa de Rasgão são uma surpresa somente no que diz respeito a substâncias ou grupo deles que causa a toxicidade (amônia) dado que foi detectada a presença de concentrações significativas de metais e compostos orgânicos neste ambiente. Os dados são um alerta aos órgãos públicos responsáveis pela gestão de recursos hídricos do Estado de São Paulo e devem servir de base para o estabelecimento de medidas ou ações eficazes na contenção do avanço da degradação da qualidade em cascata das represas do Rio Tietê. O conjunto de dados levantados por este estudo em associação aos demais levantados pelo Projeto QualiSed (UFSCar-UNICAMP-CETESB) formaram a base para a proposição de um programa de avaliação integrada e hierárquica da qualidade de sedimentos (AIHQS), onde os VGQS em uso no Canadá e EUA são usados como valores orientadores de determinadas ações (análises físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas) tomadas nas diferentes etapas do programa (árvore de decisão). / This work was part of a project FAPESP (QualiSed Project), where three institutions from São Paulo were involved (UFSCar, UNICAMP, CETESB) and that had as intention to lift data for the future derivation of Sediment Quality Values Guidelines (SQVG) for metals and xenobiotic organic compounds. The specific objective of this work is to generate data for the derivation of SQVG for metals (Cd, Cu, Pb, Ni and Zn) in five dams of Tietê River, Billings, Rasgão, Barra Bonita, Bariri and Promissão. The studies were addressed to the biogeochemical characterization of the sediments of those environments through the determinations of the concentrations of the total nutrients and acid volatile sulfide (AVS), the study of the partition of metals among the total sediments and interstitials waters, the determination of the fraction of metals associated with AVS in the total sediments. The lifted up data were interpreted in association to the results of the structure of the benthic community and toxicity tests. It was also accomplished, an Toxicity Identification Evaluation (TIE) with sediments from Rasgão Dam. These procedures use toxicity-based fractionation schemes to characterize (Fase I), to identify (Fase II) and to confirm (Fase III) the compounds responsible for the toxicity of the sample. In a series of laboratory experiments Hyalella azteca and Tubifex tubifex were also used in bioessays with spiked sediments, being used sediments from Promissão Dam. The results of this work showed that, the levels of concentration of nutrients in the studied dams are high (total C: 3 - 6%; total N: 0,3 - 1,3%; total P and 0,2 - 0,5%), what is an indication that those environments are eutrophicated. The concentrations of the SEM presented the tendency of a concentration gradient, decreasing the concentration of metals in the sediments of the dams of the capital to the interior (however happening an inversion between Barra Bonita and Bariri). This inversion was attributed to the discharge of coming sewers of the entrance of the rivers Jaú and Bauru in the Bariri Dam. For AVS the same gradient was observed, also happening an inversion between Barra Bonita and Bariri. According to the solid phase SQVG, praised for USEPA, metals are controlled by sulfídric phase (Billings, Rasgão, Barra Bonita) or by total organic carbon (TOC) (Bariri and Promissão). The interstitial water value guide toxic Units (IWVGTU), applied to the different dams was violated by all studied environments. In this case, those values should be compared with the toxicity tests, because even in cases where the IWVGTU is violated, the toxicity cannot be due to the metals of the sediments. In the same way that in AVS SQVG, it can be having a control for binding phases in the pore water (ligands dissolved) that act attenuating the bioavailability and consequently the toxicity. Evaluating the results of the studies of metal spiking in sediment, only the dams of Rasgão and Billings had reached the concentration strip where there was manifestation of effects in the experiments of metal spiking. Such results are also in agreement with SQVG of Canada. However, those environments possess a sulfides stock that would be unbioavailabling the metals and therefore, these pollutants would not be causing deleterious effects to the local aquatic organisms. The results from TIE with the sediments from Rasgão Dam are a surprise only in respect to the substances or group of them that cause the toxicity (ammonia) given that the presence of significant concentrations of metals and organic compounds was detected and found in this environment. The data are an alert to the responsible public agencies for the administration of hydric resources of the State of São Paulo and they should serve as base for the establishment of measures or effective actions in the contention of the progress of the degradation of the quality in cascade of Tietê River´s dams. The data from this study in association to others data from the QualiSed Project (UFSCar-UNICAMP-CETESB) formed the base for the proposition of a program of sediment quality hierarchical and integrated evaluation (SQHIE), where SQVG in use in Canada and USA are used as guidelines values to some actions (physical analyses, chemistries, biological and ecotoxicological) in the different stages of the program (decision tree).

Portos e terminais portuÃrios sÃo importantes para a economia mundial, entretanto suas atividades de operaÃÃo tÃm sido consideradas altamente impactantes aos ecossistemas costeiros, em especial por representarem fontes significativas de contaminaÃÃo. Os sedimentos constituem o principal destino para os contaminantes, porÃm quando contaminados, passam a atuar como fonte secundÃria de contaminaÃÃo para o ambiente aquÃtico, prejudicando a saÃde dos ecossistemas e afetando algumas atividades econÃmicas, como a pesca e as dragagens. O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade de sedimentos de trÃs Ãreas portuÃrias do litoral brasileiro, do ponto de vista ecotoxicolÃgico e ecolÃgico, atravÃs de testes de toxicidade e anÃlise da comunidade bentÃnica. Foram selecionados o Porto do Mucuripe e o Terminal PortuÃrio do PecÃm, ambos no litoral do estado do Cearà (CE), e o Porto de Santos, no estado de SÃo Paulo (SP). Os sedimentos foram caracterizados quanto à granulometria, teores de carbonatos, matÃria orgÃnica, carbono orgÃnico, nitrogÃnio e fÃsforo total. Os testes de toxicidade foram conduzidos com o anfÃpodo Tiburonella viscana, para sedimento integral, e embriÃes de ouriÃo do mar Lytechinus variegatus, para interface sedimento-Ãgua, e fases liquidas extraÃdas (Ãgua intersticial e elutriatos). A comunidade bentÃnica foi avaliada quanto à composiÃÃo taxonÃmica, sendo utilizados alguns descritores, como densidade (D - nÃmero de organismos), densidade de poliquetos, densidade de peracarida e os descritores ecolÃgicos: riqueza (S) e diversidade de Shannon-Weaner (Hâ). Os resultados mostraram toxicidade nos sedimentos das trÃs Ãreas estudadas, tanto sobre os anfÃpodos quanto sobre o desenvolvimento larval dos ouriÃos do mar. Os Ãndices de densidade de organismos, riqueza e diversidade foram considerados baixos, indicando que as comunidades bentÃnicas encontram-se sob stress. A integraÃÃo dos resultados apontou que tanto fatores naturais, como o hidrodinamismo, a presenÃa de diferentes massas dâÃgua e a composiÃÃo do sedimento, quanto a toxicidade, a qual à a expressÃo integrada da contaminaÃÃo, exercem influÃncia na composiÃÃo da fauna bentÃnica. Os resultados mostram que os mÃtodos aplicados podem ser usados como uma importante ferramenta para subsidiar a avaliaÃÃo da qualidade de sedimentos, sobretudo em Ãreas sujeitas à dragagem. / Ports are important for the world economy; however, the activities related to them are considered very harmful the coastal systems, in special due to the contaminant inputs to the aquatic environment. Sediments constitute the main fate for the contaminants, and when contaminated, they may become a secondary source of contamination to the environment, threatening the health of ecosystems and affecting some economic activities, as fishing and dredging and disposal of dredged material. The objective of this study was to evaluate the quality of sediments from 3 port areas influenced by ports, by the ecotoxicological and ecological perspectives. Three Brazilian ports were selected: Ports of Mucuripe PecÃm, both on the coast of Cearà State (Northeast of Brazil) and the Port of Santos, on the coast of SÃo Paulo State (Southeast of Brazil). Sediments were characterized as to grain size distribution, content of carbonates, organic matter, total organic carbon, nitrogen and total phosphorus. The ecotoxicity assays employed the amphipod Tiburonella viscana (for wholes sediment) and embryos of the sea urchin Lytechinus variegates, for sedimentwater interface and the liquid phases extracted from the sediments (porewater and elutriates). The benthic community was evaluated for taxonomic composition and for some ecological descriptors, as total density (D - number of organisms), density of polychaetes, and the density of peracarida, richness (S) and Shannon-Weaner diversity (Hâ). Toxicity was found in sediments of the three areas, as to the amphipods as to L. variegatus larval development. The density, richness, abundance and diversity indices were considered low, indicating that the benthic communities are under stress. The integrative analysis indicated that as the natural factors, such as hydrodynamic, different water masses, and sediment composition, as the toxicity of the sediments, which is the ultimate integrated expression of the contamination, influenced on the benthic fauna composition. The results showed that the applied methods may be used as a tool to subsidize the sediment quality assessment and the management of dredged materials.

O controle das águas residuárias nas indústrias e nos terminais de armazenagem de produtos químicos líquidos a granel é uma difícil tarefa, por conta da alta rotatividade e grande variedade de produtos químicos orgânicos armazenados e movimentados em suas atividades. Oito terminais e duas indústrias químicas localizadas no Porto de Santos foram avaliados por 10 anos. Foram realizadas mais de 2.500 análises químicas e ecotoxicológicas em 200 amostras de efluentes brutos e tratados. Nosso principal objetivo foi verificar se o teste de toxicidade aguda usando Vibrio fischeri poderia ser utilizado na gestão de águas residuais nas diferentes instalações dos terminais químicos e mostrar o seu papel como instrumento de prevenção a poluição, reduzindo a descarga de substâncias tóxicas persistentes nos ambientes aquáticos. Os índices de biodegradabilidade obtidos pela relação de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) / Demanda Química de Oxigênio (DQO) dos efluentes brutos indicaram que 44% das amostras apresentaram matéria orgânica recalcitrante. Das 86 amostras do efluente final analisadas, 45 (52%) apresentaram resultados tóxicos para o teste com V. fischeri. Não houve correlação de DQO e ecotoxicidade, mostrando que efluentes com DQO baixa podem conter substâncias tóxicas com baixa capacidade de degradação. Foi possível recomendar a aplicação das melhores práticas operacionais, incluindo a segregação dos efluentes brutos ou um pré-tratamento com base nos resultados de ecotoxicidade e índice de biodegradabilidade. O reúso de água também foi abordado, indicando fontes e oportunidades de reutilização. Testes de ozonização também foram conduzidos nas águas pluviais dos terminais químicos e nos efluentes tratados das indústrias com resultados promissores. A integração da análise química e ecotoxicológica se mostraram uma excelente ferramenta para gestão de águas residuais nos terminais químicos, permitindo a tomada de decisão rápida para o controle da poluição e a adoção de medidas de prevenção / Wastewater control at industries and storage terminals of liquid chemical products in bulk is very difficult task due to the high turnover and great variety of organic chemicals handled and stored in their activities. Eight terminals and two chemical plants located in Santos Port, SP, Brazil had been evaluated for 10 years. More than 2,500 chemical and ecotoxicological analysis were performed in 200 samples of raw and treated effluents. Our main objective was to verify if the acute toxicity test using Vibrio fischeri could be used in the wastewater management of those facilities and show its role as a tool for pollution prevention by reducing the discharge of persistent toxic substances in estuarine systems. The indexes of biodegradability obtained by the ratio of Biochemical Oxygen Demand (BOD5) / Chemical Oxygen Demand (COD) of raw effluents indicated that 44% of the samples presented recalcitrant organic matter. Out of 86 final effluent samples analyzed, 45 (52%) presented toxic result for V. fischeri test. No correlation was observed of COD and ecotoxicity, showing that with low COD effluent may contain toxic substances with low degradation capacity. It was possible to recommend the use of best operational practices including segregation of influents or a pre-treatment based on toxicity results and index biodegradability. Water reuse was also discussed indicating sources and opportunities for reuse in these facilities. Ozonisation tests were also conducted on the rain waters collected at the terminals facilities and on the treated effluents of the industries, showing promising results. The integration of chemical and ecotoxicity analysis turned out to be an excellent tool for wastewater management in chemical terminals, allowing rapid decision making for pollution control and prevention measures

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade da água e o grau de contaminação por metais na água, sedimento e peixes no trecho médio da Bacia do rio Doce, no Estado de Minas Gerais. Para tanto, em fevereiro e setembro de 2001, foram feitas análises físicas, químicas e biológicas de amostras de água e sedimento, testes de toxicidade e análises dos tecidos branquiais de peixes. As amostras de água apresentaram concentrações de amônio e fósforo total mais elevadas que o limite estabelecido pela resolução Conama 20/86 em todos os pontos e períodos de coleta. Maiores valores de condutividade elétrica e de compostos nitrogenados e fosfatados foram verificados no ribeirão Timotinho. Neste local, também foram encontradas as maiores concentrações de material em suspensão, carbono e fenóis totais. Em geral, as amostras de sedimento apresentaram baixos teores de matéria orgânica e maior porcentagem de areia dentre as frações granulométricas, tendo sido verificados os maiores valores de nitrogênio total e fósforo total nas amostras de sedimento do ribeirão Timotinho. As concentrações de metais na água estiveram geralmente acima dos limites máximos estabelecidos pela resolução CONAMA 20/86 para águas classe 2, sendo que os pontos de coleta no ribeirão Timotinho e rio Doce/Cenibra apresentaram concentrações muito acima do estabelecido para a maioria dos metais analisados, nos dois períodos de amostragem. Nas amostras de sedimento, as concentrações de Cr estiveram acima de valores encontrados em regiões não impactadas, em ambos os períodos de amostragem. Nos peixes também foram observadas elevadas concentrações de metais, sendo que Geophagus brasiliensis, Oligosarcus argenteus, Hoplias lacerdae e Loricariichthys castaneus; Leporinus sp e Geophagus brasiliensis apresentaram respectivamente níveis de Cr, Pb e Ni acima do permitido pela legislação, indicando processos de bioconcentração e bioacumulação. Os testes de toxicidade aguda e crônica com amostras de sedimento à Daphnia similis, Chironomus xanthus e Ceriodaphnia silvestrii mostraram maiores efeitos de toxicidade no ribeirão Timotinho e rio Doce/Cenibra. Além disso, foram também verificados efeitos de toxicidade crônica no ribeirão do Turvo, rio Matipó e reservatório de Guilmam-Amorim. As análises dos tecidos branquiais revelaram alterações histopatológicas em Tilapia rendalli (aneurismas) e Rhamdia quelen (fusão lamelar) coletados no ribeirão Timotinho e rio Doce/Cenibra, demonstrando que estas e outras espécies estão seriamente expostas à poluentes. / The present study aimed to evaluate water quality and metals contamination levels in water, sediment and fishes of different sampling sites in the middle Doce river basin in Minas Gerais State. Therefore, in February and September of 2001, physical, chemical and biological analyses of water and sediment samples, toxicity tests and branchial tissues analyses of fishes were carried out. The water samples showed higher ammonium and total phosphorus concentrations than the limit established by CONAMA 20/86 in all sites and sampling periods. Higher electric conductivity and nitrogenous and phosphorus compounds were found in Timotinho stream, where were also found the highest concentrations of suspended matter, carbon and total phenols. In general, the sediment samples presented low organic matter values and higher sand percentage among granulometric fractions, with higher values of total phosphorus and nitrogen being found at Timotinho stream. The concentrations of metals in water were generally above the maximum limit established by CONAMA 20/86 for class 2 waters, with much higher values being found at Timotinho stream and Doce river/Cenibra for most metals determined, in both sampling periods. In the sediment samples, the chromium concentrations were above the values found in unimpacted areas, in both sampling periods. High concentrations of metals were also detected in the fishes. Geophagus brasiliensis, Oligosarcus argenteus, Hoplias lacerdae e Loricariichthys castaneus; Leporinus sp and Geophagus brasiliensis respectively presented chromium, lead and nickel values above the established by legislation, indicating bioconcentration and bioaccumulation processes. The acute and chronic toxicity tests with sediment samples to Daphnia similis, Chironomus xanthus and Ceriodaphnia silvestrii showed more toxicity effects at Timotinho stream and Doce river/Cenibra. Moreover, chronic toxicity effects were also detected at Turvo stream, Matipó river and Guilmam-Amorim reservoir. The branchial tissues analyses revealed histopathological alterations in Tilapia rendalli (aneurisms) and Rhamdia quelen (lamellar fusion) collected at Timotinho stream and Doce river/Cenibra, demonstrating that these and other species are seriously exposed to pollutants.

O presente trabalho fez parte do Projeto QualiSed, uma cooperação entre UFSCar, Unicamp e Cetesb, o qual realizou um levantamento das bases técnico-científicas para a derivação de critérios de qualidade de sedimentos (CQS) para proteção da fauna aquática dos ecossistemas. Nos últimos anos tem havido um grande interesse no desenvolvimento, aperfeiçoamento e aplicação de metodologias para avaliar o grau de contaminação de sedimentos. Estes, apesar de fornecerem habitat para muitos organismos aquáticos, também constituem, um importante depósito para muitos dos mais persistentes químicos que são introduzidos no ambiente. Visando comparar diferentes metodologias que foram desenvolvidas nos últimos anos para avaliar a toxicidade de contaminantes associados a sedimentos de água doce, subsidiando o estabelecimento de protocolos dos procedimentos de testes considerados mais adequados e analisando a qualidade do sedimento de alguns reservatórios do Estado de São Paulo, foram realizados testes de toxicidade aguda, utilizando-se o anfípodo Hyalella azteca como organismo-teste. Foram testados os sedimentos dos reservatórios Billings, Rasgão, Barra Bonita, Bariri e Promissão, além do sedimento do reservatório Pedro Beicht, que foi considerado sedimento controle. Conclui-se que, por meio dos resultados dos testes de toxicidade aguda, que o procedimento sugerido por BORGMANN & NORWOOD (1999) é simples e fácil de ser implantado, enquanto que o teste proposto pela USEPA (1994) é muito trabalhoso, pois exige calibração e monitoramento diário, apresentando um custo inicial bem mais elevado. Em relação à qualidade do sedimento dos reservatórios testados, o reservatório Billings não apresentou toxicidade aguda para nenhuma das amostras testadas, embora os resultados das análises químicas tenham evidenciado a presença de níveis elevados de metais pesados e de contaminantes orgânicos. Verificou-se toxicidade aguda nos reservatórios de Rasgão e Barra Bonita em todas as amostras testadas, e no reservatório de Bariri nas amostras coletadas em junho/2000, diferindo do reservatório de Promissão, o qual não apresentou toxicidade em nenhuma das amostras testadas. Entretanto, o reservatório não está livre de contaminação, já que foram encontrados níveis elevados de arsênio, níquel e cromo. / The present work was part of QualiSed Project, a cooperation among UFSCar, Unicamp and Cetesb, which conducted a survey of technical and scientific bases for derivation of sediment quality criteria (CQS) for protection of ecosystem aquatic fauna. In the last years, there has been a great concern in development, improvement and application of methodologies to evaluate the degree of contamination of sediments, which, although provide habitat to many aquatic organisms, constitute an important deposit for many of the most persistent chemicals added to the environment. Aiming to compare different methodologies to evaluate toxicity of contaminants associated with fresh water sediments, in order to subsidize the establishment of test procedure protocols considered more suitable and to analyse the quality of sediments of some reservoirs of the State of São Paulo, tests on acute toxicity were performed, by using the amphipod Hyalella azteca as test-organism. Sediments of Billings, Rasgão, Barra Bonita, Bariri and Promissão reservoirs were tested, in addition to sediments of Pedro Beicht reservoir which was considered the control sediment. The results of acute toxicity tests showed that the procedure suggested by BORGMANN & NORWOOD (1999) is simple and easy to implement, while the test proposed by USEPA (1994) is quite laborius, since it requires calibration and daily monitoring, presenting a more elevated initial cost. In relation to the quality of sediment ofreservoirs tested, Billings reservoir did not present acute toxicity to any samples tested, while chemical analysis results evidenced the presence of high levels of heavy metals and organic contaminants. Acute toxicity was found in Rasgão and Barra Bonita reservoirs in all samples tested, and at Bariri reservoir in samples collected in June/2000, differing from Promissão reservoir, which did not present toxicity in any samples tested. However, the reservoir is not free of contamination, since high levels of arsenic, nickel and chrome were found.

Algumas atividades antrópicas podem provocar alterações nos recursos naturais, seja ela no rio, no solo ou no mar. Os efeitos destas alterações podem ser observados na biota, na qualidade das águas, na disponibilidade de nutrientes, interferindo em todos os elementos que compõem o ecossistema, influenciando-o em maior ou menor grau. O presente estudo procurou determinar o efeito dos poluentes sulfato de zinco, cloreto de amônia, dodecilsulfato de sódio e benzeno, numa espécie bioindicadora marinha, el larvas de mexilhão (Perna perna), além de acrescentar dados sobre a biologia e analisar quimicamente a presença de hidrocarbonetos nos tecidos dos animais adultos e das larvas. Para tanto foram utilizados testes de toxicidade, estudos sobre a bioenergética (consumo de oxigênio e excreção de amônia), enzimas biomarcadoras e excreção de fósforo e nitrogênio. Com relação à biologia, foram encontrados indivíduos sexualmente maduros a partir de 26,1 e 27 mm de comprimento para fêmeas e machos, respectivamente, e há diferença, ainda que esta não seja estatisticamente significativa, entre ovócitos e larvas submetidos a ação de poluentes. A análise de hidrocarbonetos indicou que existe uma contribuição biogênica e petrogênica no litoral norte do Estado de São Paulo. Para as demais análises verificou-se que, quando comparados aos grupos controles, as larvas foram sensíveis e responderam aos diferentes poluentes, geralmente com inibição da atividade. / Some antropic activities may be the cause fo alterations in natural resources, being it river, soil or sea. These alteration effects may be observed in the biota, water quality, nutrients disponibility, interfering with all elements that are part of a ecosystem, with greater or lesser influence degree. The present study was directed to determine the effect of pollutants, such as zinc sulphate, ammonia chlorate, sodium dodecilsulphate and benzene, acting over larvae of a marine bioindicator, the mussel (Perna perna), besides adding data on biology and chemically analysing hidrocarbon presence in larvae and adult animal tissues. In order to obtain these results, toxicity tests were used and bioenergetic (oxygen consumption and ammonia excretion), biomarkers, phosphorus and nitrogen excretion, were studied. As for biology, individuals sexually mature were found starting with 26,1 and 27 mm length females and males, respectively, and there is difference between larvae and ovocites, although statistically not significant, submitted to pollutants action. The hydrocarbon analysis indicates a biogenic and petrogenic contribution to north coast of São Paulo State. For the other analyses the observed results, when compared to control groups, showed that larvae are sensitive, and responded to different pollutants, generally with activity inhibition.

<p>Ugljenične nanocevi (UNC) imaju sve veću primenu u elektronici, kompjuterskoj i optičkoj industriji, kao i u biomedicini. Dok proizvodnja jednoslojnih UNC nanocevi beleži sve veći rast poslednjih godina, rizik koji nosi izlaganje ovom nanomaterijalu ostaje nerazja&scaron;njen. Oskudni i često kontradiktorni podaci o toksičnim efektima jednoslojnih UNC ukazuju na potrebu za daljim ispitivanjima. U na&scaron;im istraživanjima ispitivane su promene u ćelijskom odgovoru kao i morfolo&scaron;ke promene nakon delovanja jednoslojnih ugljeničnih nanocevi na ćelijskoj liniji humanih fetalnih fibroblasta pluća MRC-5 i ćelijskoj liniji humanog adenokarcinoma pluća A549. U ovoj studiji kori&scaron;ćene su jednoslojne ugljenične nanocevi koje su sadržale rezidualne nečistoće poput gvožđa. Citotoksičnost jednoslojnih UNC (engl. single-walled carbon nanotubes &ndash; SWCNT) je ispitivana kolorimetrijskim MTT testom. Tokom 24 i 48h niske koncentracije jednoslojnih ugljeničnih nanocevi (&lt;250 &mu;g/mL) pokazale su nisku toksičnost na proliferaciju i vijabilnost u obe ispitivane ćelijske linije. Ipak, pri visokim koncentracijama UNC (250-750 &mu;g/mL) antiproliferativni efekat je bio blizu IC50 vrednostima. Na osnovu rezultata dobijenih MTT testom može se zaključiti da su maligne A549 ćelije osetljivije na delovanje jednoslojnih UNC u odnosu na normalne MRC-5 ćelije. Kombinacija ugljeničnih nanocevi sa prirodnim polifenolima (resveratrolom i proantocijanidolima) nije značajno uticala na citotoksičnost u MRC-5 ćelijama, za razliku od A549 ćelija gde je tretman kombinacijama umanjio toksičnost ugljeničnih nanocevi. Transmisionom elektronskom mikroskopijom ispitivan je efekat jednoslojnih ugljeničnih nanocevi na ćelijsku morfologiju i preživljavanje. Intracelularni agregati ugljeničnih nanocevi primećeni su u obe ćelijske linije, čime je potvrđeno da ugljenične nanocevi ulaze u ćelije. Imajući u vidu da nanomaterijali poput ugljeničnih nanocevi indukuju oksidativni stres i njime posredovanu apoptozu, na protočnom citometru je određivano prisustvo ćelija u apoptozi i nekrozi. Tretman ćelija sa jednoslojnim ugljeničnim nanocevima nije doveo do značajnog porasta broja apoptotskih ili nekrotičnih ćelija, &scaron;to ide u prilog niskoj toksičnosti ovog nanomaterijala, odnosno ukazuje na alternativne mehanizme toksičnosti. Međutim kombinacija jednoslojnih ugljeničnih nanocevi sa antioksidantima, resveratrolom i proantocijanidolima indukuje veći procenat apoptoze i nekroze u odnosu na tretman samo sa nanocevima. Promene u ekspresiji gena praćene su lančanom reakcijom polimeraza (PCR). Komparativna analiza rezultata genske ekspresije MRC-5 i A549<br />ćelija nakon tretmana sa jednoslojnim ugljeničnim nanocevima pojedinačno i u kombinaciji sa antioksidantima ukazala je na kompleksnost i raznolikost biolo&scaron;kog odgovora ispitivanih ćelija. U na&scaron;em istraživanju ispitivana je i promena aktivnosti enzima antioksidativne za&scaron;tite i količine glutationa u ćeliji. Primena jednoslojnih ugljeničnih nanocevi u MRC-5 ćelijama dovodi po smanjenja specifične aktivnosti enzima SOD i GR, povećava specifičnu aktivnost GPx i ne utiče na promenu specifične aktivnosti GST i količine glutationa u ćeliji Primena jednoslojnih ugljeničnih nanocevi u A549 ćelijama dovodi po smanjenja specifične aktivnosti enzima SOD, ne utiče na promenu specifične aktivnost enzima GR, GST i GPx, i dovodi do povećanja količine glutationa u ćeliji. Ćelijska vijabilnost, morfolo&scaron;ke promene, redoks homeostaza i ekspresija ispitivanih gena bile su promenjene nakon tretmana sa jednoslojnim ugljeničnim nanocevima. Iako su dobijeni rezultati značajni za procenu toksičnosti ugljeničnih nanocevi, neophodna su dalja istraživanja koja treba da doprinesu boljem razumevanju toksičnih efekata ugljeničnih nanocevi.</p> / <p>Carbon nanotubes are being actively introduced in electronics, computer science, and optics as well as for various biomedical applications. While production of single-walled carbon nanotubes (SWCNT) has escalated in recent years, the knowledge on risk associated with exposure remains unclear. Contradictory data on the toxic effects of single-walled carbon nanotubes highlights the urgent need for further studies. In this study we investigated the alterations in cellular response along with morphological changes induced by single-walled carbon nanotubes in human lung fibroblast cell line MRC-5 and adenocarcinoma human alveolar basal epithelial cells A549. In this study we used SWCNT containing large amounts of residual metallic impurities such is iron, and the iron concentration increased in dose dependent manner in cells exposed to SWCNT. Cytotoxicity was evaluated by MTT assay and SWCNT showed little cytotoxic effect on the proliferation and viability of two cell lines tested at the concentrations used (&lt;250 &mu;g/mL) within 24 and 48h. However exposing both cell lines to high concentrations (250-750 &mu;g/mL) resulted in near IC50 values. Based on MTT test SWCNT were more cytotoxic to A549 cell line. Cytotoxicity of SWCNT in combination with natural polyphenols (resveratrol and proanthocyanidins) did not noticeably affect the cytotoxicity of SWCNT to MRC-5 cells. However introduction of polyphenols did reduce the cytotoxicity of SWCNT to A549 cells. Transmission electron microscopy was used to complement cytotoxicity assays and to investigate the pathological effect of internalized SWCNT on cell morphology and survival. Intracellular bundles of CNTs, possibly aggregated/agglomerated were observed in both cell lines, confirming internalization after 24h exposure. Since nanoparticles like carbon nanotubes are toxic mainly because they cause oxidative stress, often associated with an increased apoptosis we checked for apoptotic and necrotic cells using flow cytometry. Incubation with SWCNT did not result in pronounced apoptosis or necrosis supporting its low toxicity and possibly alternative mechanism of cell damage. However incubation with SWCNT in combination with resveratrol and proanthocyanidins induced higher levels of both apoptosis and necrosis than SWCNT alone. Changes in gene expression following exposure to SWCNT were evaluated by polymerase chain reaction PCR array which indicated complex and diverse change in expression of genes involved in apoptosis, cell proliferation and oxidative stress. Finally we investigated the modulation of the antioxidant enzyme system and the changes in the cytosolic levels of GSH. SWCNT reduced the specific activity of SOD and GR enzymes, increased GPx activity. No changes in intracellular levels of GSH were observed in MRC-5 cell line. Same treatment in A549 cell reduced the specific activity of SOD, had no effect on GR, GST and GPx activity, but increased intracellular levels of GSH. Cell viability, morphologic changes, redox homeostasis and gene expression were affected by the presence of SWCNT. Although our findings are useful in predicting human response against SWCNT exposure, further study is needed for better understanding of the effects of SWCNT.</p>

Pyrethroids are ones of the most used pesticides worldwides. The widespread use and high stability of pyrethroids lead to the assumption of that their occurrence in the environment could be quite frequent. They can reach water ecosystem as pollutants. Residues of pyrethroids are not only detected in the water column, but also in sediments and in fish tissues. The first study was devoted to the product Nexide containing 60 g.l-1 of active substance gamma-cyhalothrin. Tested Nexide concentrations were 5, 25, 50, 100, and 250 &microg.l-1. Early life stage test was used.Common carp (Cyprinus carpio) was tested. There were significant mortalities in all concentrations except the lowest concentration during the trial. The lowest concentration tested 5 &microg.l-1 only caused a slightly increased mortality. This lowest concentration influenced the growth in length and weight negatively, decelerated ontogenetic development, and made the body surface of the individuals darker. Histopathology of individuals from this concentration revealed dystrophy in liver. Examination of kidney, intestine and gills did not show significant histopathological differences compared with control. The evaluation of selected parameters of oxidative stress demonstrated a significantly higher activity of detoxification enzyme glutathione-S.transferase (GST) and a significantly lower activity of defensive enzyme glutathione peroxidase (GPx) compared with the control group. The other examined parameters of oxidative stress such as catalase (CAT), glutation reductase (GR), and lipid peroxidation determined by using the thiobarbituric acid-reactive substances (TBARs) were comparable to the control group. Changes in oxidative stress parameters suggest that exposure of the organism to the product Nexide in the given concentration leads to dysbalance of defensive enzymes. The second study was devoted to the product Cyperkill 25 EC containing 250 g.l-1. Tested Cyperkill 25 EC concentrations were 7.2, 36, 72, 144, and 360 &microg.l-1. The procedure of the trial was the same as the preceded one. There were 100% mortalities in all concentrations except the lowest concentration during the trial. The lowest tested concentration 7.2 &microg.l-1 allowed 90% of individuals to stay alive till the end of experiment. The lowest concentration influenced the growth in length and weight negatively and decelerated ontogenetic development compared with the control. Any individual exposed to this concentration did not reach juvenile stage until the end of the trial. Dark pigmentation was visible in 68% of these exposed individuals on the last day. Similar darkening was visible in individuals from higher concentrations shortly before death too. Histological examination did not revealed significant changes in intestine, liver, kidney, and gills compared with the control group. Evaluation of selected parameters of oxidative stress demonstrated significantly lower activities of GST, GR, and GPx. Activities of CAT and TBARS were comparable with the control group. Changes in oxidative stress parameters suggest that exposure of the organism to the product Cyperkill 25 EC in the given concentration could induce oxidative stress and interfere with the activities of antioxidant enzymes. The presented thesis summarises actual data about pyrethroids and their influence on fish. The demonstrated effects confirm high susceptibility of early developmental stages of fish to tested pesticides. When interpreting the results, we have to take into account the fact that studies showed this risk even on single pyrethroid substances. But water organisms are exposed to many other more or less toxic products and substances in a real environment. These xenobiotics could react with each other and their mixture could even potentiate negative effects. The performed studies also clearly show the significant differences in the sensitivity of embryonic and embryolarval tests.

Algumas atividades antrópicas podem provocar alterações nos recursos naturais, seja ela no rio, no solo ou no mar. Os efeitos destas alterações podem ser observados na biota, na qualidade das águas, na disponibilidade de nutrientes, interferindo em todos os elementos que compõem o ecossistema, influenciando-o em maior ou menor grau. O presente estudo procurou determinar o efeito dos poluentes sulfato de zinco, cloreto de amônia, dodecilsulfato de sódio e benzeno, numa espécie bioindicadora marinha, el larvas de mexilhão (Perna perna), além de acrescentar dados sobre a biologia e analisar quimicamente a presença de hidrocarbonetos nos tecidos dos animais adultos e das larvas. Para tanto foram utilizados testes de toxicidade, estudos sobre a bioenergética (consumo de oxigênio e excreção de amônia), enzimas biomarcadoras e excreção de fósforo e nitrogênio. Com relação à biologia, foram encontrados indivíduos sexualmente maduros a partir de 26,1 e 27 mm de comprimento para fêmeas e machos, respectivamente, e há diferença, ainda que esta não seja estatisticamente significativa, entre ovócitos e larvas submetidos a ação de poluentes. A análise de hidrocarbonetos indicou que existe uma contribuição biogênica e petrogênica no litoral norte do Estado de São Paulo. Para as demais análises verificou-se que, quando comparados aos grupos controles, as larvas foram sensíveis e responderam aos diferentes poluentes, geralmente com inibição da atividade. / Some antropic activities may be the cause fo alterations in natural resources, being it river, soil or sea. These alteration effects may be observed in the biota, water quality, nutrients disponibility, interfering with all elements that are part of a ecosystem, with greater or lesser influence degree. The present study was directed to determine the effect of pollutants, such as zinc sulphate, ammonia chlorate, sodium dodecilsulphate and benzene, acting over larvae of a marine bioindicator, the mussel (Perna perna), besides adding data on biology and chemically analysing hidrocarbon presence in larvae and adult animal tissues. In order to obtain these results, toxicity tests were used and bioenergetic (oxygen consumption and ammonia excretion), biomarkers, phosphorus and nitrogen excretion, were studied. As for biology, individuals sexually mature were found starting with 26,1 and 27 mm length females and males, respectively, and there is difference between larvae and ovocites, although statistically not significant, submitted to pollutants action. The hydrocarbon analysis indicates a biogenic and petrogenic contribution to north coast of São Paulo State. For the other analyses the observed results, when compared to control groups, showed that larvae are sensitive, and responded to different pollutants, generally with activity inhibition.

To determine the ecotoxicity of analgetics, first the individual ecotoxicity values of individual analgetics are determined and then a mixture of two analgetics is tested. To determine the toxicity, both standard and alternative toxicity tests are used (daphnia magna, sinapsis alba, scenedesmus subspicatum, vibrio fischeri, thamnotoxkit FTM a daphnotoxkit FTM magna). The analgetics being whish tested are the commonly used medicines ibuprofen, ASA, diclofenac and paracetamol, which are the most frequently used medicines in the Czech Republic and whole Europe. To determine the ecotoxicity of the polymers, I‘m using an indirect method of examination, in which I determine the antagonistic or synergistic effects of the mixture of monomers from which the polymer is prepared and into which it slowly decomposes in nature. For the determination both standard and alternative toxicity tests are used. The polymers the toxicity of which is being determined are the habitually used polymer PET and the formaldehyde resine known as bakelite in Eastern Europe.