As cinzas resultantes da queima de carvão por usinas termelétricas tem sido uma fonte de contaminação constante devido a seu descarte sobre o solo de forma inadequada. Os elementos tóxicos presentes na cinza de carvão quando lixiviados da cinza para o solo podem ficar biodisponíveis e serem absorvidos por plantas, consumidos por animais ou ainda transportados para diversas matrizes ambientais, tais como, águas subterrâneas e águas superficiais. Ensaio de germinação e desenvolvimento das radículas de Lactuca sativa e ensaio de toxicidade aguda com Daphnia similis foram realizados para avaliar a toxicidade dos percolados de colunas de cinza de carvão e de solo com cinza de carvão. De acordo com os valores obtidos por meio dos ensaios de germinação e desenvolvimento das radículas de L. sativa foram observados efeitos tóxicos à germinação das sementes de L. sativa nos percolados da coluna de cinza de carvão. Os valores médios de CI50(120h) destes percolados variaram de 27,6 a 90,6% e os valores do índice de germinação (IG) variaram de 6,7 a 40,8. Nos ensaios de toxicidade aguda com os organismos teste D. similis também foram observados efeitos tóxicos à mobilidade e/ou sobrevivência dos organismos expostos aos percolados da coluna de cinza de carvão. Os valores obtidos para CE50(48h) nestes percolados variaram de 25,6 a 84,1%. Os percolados das colunas de solo com cinza de carvão não apresentaram toxicidade tanto à L. sativa como à D. similis. Os resultados obtidos por meio destes ensaios ecotoxicológicos para os percolados das colunas de cinza de carvão e de solo com cinza de carvão indicam que o solo das colunas retiveram as substâncias tóxicas lixiviadas da cinza de carvão, ou seja, os solos utilizados nestas colunas atuaram como filtros. / The coal fly ash of power plants has been a constant source of contamination due to the improperly disposed on the soil. The toxic elements leached from coal fly ash when in contact with soil could become bioavailable and be absorbed by plants, consumed by animals or transported to different environmental matrices, such as groundwater and surface water. Seed germination and root elongation tests with Lactuca sativa and acute toxicity tests with Daphnia similis were done to evaluate the toxicity of the leachate from coal fly ash and soil with coal fly ash columns. According to the values obtained for the seed germination and root elongation tests were observed toxic effects to seed germination of L. sativa for the leachates from coal fly ash column. The mean values of IC50(120h) for these leachates ranged from 27.6 to 90.6% and the germination index values (IG) ranged from 6.7 to 40.8. In the acute toxicity tests with test organisms D. similis were also observed toxic effects to mobility and/or survival of organisms exposed to leachates of the coal fly ash column. The values obtained for EC50(48h) for these leachates range from 25.6 to 84.1%. The leachates of soil with coal fly ash columns not presented toxicity to both test organisms, L. sativa and D. similis. The data obtained by these ecotoxicological tests to the leachates of soil coal fly ash and soil with coal fly ash columns indicate that the soil of the columns have retained the toxic substances leached from the coal fly ash, thus the soils used in these columns have acted as filters.

Orientador: Hiroshi Aoyama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:38:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantzger_DarleneDenise_M.pdf: 2112371 bytes, checksum: 028650c262ae910dc42abf89039ad4e4 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de produtos agrícolas vem sendo a principal forma de combater parasitas na aquicultura, sendo que o Diflubenzuron, (DFB) é o mais utilizado. Este composto inibe a síntese de quitina, componente do exoesqueleto dos parasitas, e apresenta baixa toxicidade aos peixes. Porém, no ambiente aquático, o DFB pode ser tóxico às espécies não-alvo e, quando degradado, gera p-cloroanilina, (PCA), metabólito potencialmente cancerígeno e mutagênico para o ser humano. Tendo em vista a necessidade de se obter mais informações sobre a toxicidade destes compostos nos organismos aquáticos não-alvo, a proposta deste trabalho foi analisar a atividade enzimática de fosfatases ácida (FAT) e alcalina (Falc), catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) de microalga Pseudokirchneriella subcapitata, microcrustáceo Daphnia similis e o peixe Oreochromis niloticus com base na concentração efetiva 50% (CE50) para os testes in vivo, e na concentração de inibição 50% (CI50) para os testes in vitro, do DFB e de seu metabólito PCA. Como resultado do teste de toxicidade aguda a CE50 do DFB foi 0,00096 mg.L-1, 0,009 mg.L-1 e >100 mg.L-1 para algas, daphnias e peixes respectivamente. A CE50 do PCA para as daphnias e os peixes foi de 0,27 mg.L-1 e 24 mg.L-1 , respectivamente. Por sua vez, as algas não sofreram alteração no seu crescimento durante a exposição ao PCA. Nos testes bioquímicos in vivo o DFB e o PCA provocou alterações na atividade das enzimas fosfatases ácida, alcalina, catalase e superóxido dismutase dos organismos-teste. Assim, as enzimas estudadas mostraram-se sensíveis à exposição aos compostos nos estudos in vivo podendo ser utilizadas como indicadoras de poluição dos recursos hídricos por DFB e PCA. Nos ensaios in vitro onde as enzimas foram incubadas com os compostos DFB e PCA em diferentes concentrações, apenas as FAT e CAT do fígado dos peixes sofreram diminuição da sua atividade mediante a exposição a diferentes concentrações de PCA, e foram, portanto, utilizadas para a determinação das constantes cinéticas: Michaelis-Mentem (Km), inibição (Ki), e da velocidade máxima (Vmax), e concentração de inibição média (CI50). A FAT sofreu uma inibição do tipo competitiva (Ki 8,2 mM - Km 0,21 mM - Vmax 0,01211 e CI50 3,2 mM), já a CAT apresentou uma inibição não competitiva (Ki 0,030 mM - Km 56,3 mM - Vmax 0,001198 e CI50 0,20 mM) conforme foi aumentando a concentração de PCA. O teste in vitro foi importante, pois permitiu elucidar o mecanismo de ação do PCA sobre as enzimas FAT e CAT dos peixes. Os resultados desta pesquisa mostraram que ambos os compostos foram tóxicos aos organismos-teste e causaram alterações significativas nos biomarcadores avaliados. Portanto, a utilização do DFB deve ser realizada de forma criteriosa / Abstract: The use of agricultural products has been the main way to combat parasites in aquaculture, and the diflubenzuron (DFB) is the most used for that. This compound inhibits the chitin synthesis of the parasites exoskeleton, and has low toxicity to fishes. However, in the aquatic environment, the DFB can be toxic to non-target species and, when degraded, generate p-chloroaniline (PCA), a metabolite potentially carcinogenic and mutagenic to humans. According to requirement for more information about the toxicity of these compounds on aquatic organisms, the purpose of this study was to analyze the enzymatic activity of acid and alkaline phosphatases, catalase and superoxide dismutase for microalgae Pseudokirchneriella subcapitata, microcrustacean Daphnia similis and fish Oreochromis niloticus based on 50% effective concentration (EC50) for in vivo tests, and 50% inhibiting concentration (IC50) for in vitro tests, for the DFB and its metabolite PCA. The DFB EC50 was 0.00096 mg.L-1, 0.009 mg.L-1 and > 100 mg L-1 for algae, daphnia and fish in acute test. The PCA EC50 for daphnia and fish was 0.27 mg.L-1 and 24 mg.L-1, respectively. In turn, the algae had no change in their growth during exposure to PCA. In biochemical in vivo assays the DFB and PCA caused alterations in the activities of acid and alkaline phosphatases, catalase and superoxide dismutase for test organisms. Thus, the enzymes studied were sensitive to the exposure of these compounds in vivo studies and may be used as biomarkers of water pollution resources by DFB and PCA. On the in vitro test, the enzymes were incubated with the compounds DFB and PCA at different concentrations, only the FAT and CAT of fish liver had decreased activity with exposure to different concentrations of PCA, therefore, were used for determination of kinetic constants Km, Ki and Vmax, and IC50. The FAT had a competitive inhibition (Ki 8,2 mM - Km 0,21 mM - Vmax 0.01211 and IC50 3.2 mM), the CAT had a non-competitive inhibition (Ki 0,030 mM - Km 56,3 - Vmax 0.001198 and IC50 0.20 mM) when the concentration of PCA was increased. The in vitro test was important because has clarified the mechanism of action of PCA on FAT and CAT fish enzymes. The results of this study showed that both compounds were toxic to test organisms and caused significant changes in biomarkers evaluated. Therefore, the use of DFB must be done carefully / Mestrado / Bioquimica / Mestra em Biologia Funcional e Molecular

Os rejeitos de mineração provenientes do beneficiamento do minério, quando dispostos de maneira inadequada, podem causar a contaminação do solo e das águas superficiais e subterrâneas. Dependendo do tipo de minério tratado, tais rejeitos podem conter elevadas concentrações de metais potencialmente tóxicos e passar a atuar como fontes persistentes de liberação de tais metais através dos ecossistemas. Assim sendo, a caracterização desses rejeitos é extremamente importante. Neste contexto, foram realizadas caracterizações geológicas e geotécnicas nos rejeitos de mineração provenientes da região do Vale do Ribeira (município de Adrianópolis-PR), visando avaliar o grau de mobilidade e toxicidade dos metais contidos na porção superficial deste depósito. Para tanto, foram realizadas caracterizações mineralógicas (DRX e MEV/EDS), granulométricas, determinação dos parâmetros físico-químicos (pH, Eh e CE), além de ensaios que verificaram a mobilidade, especiação química e toxicidade das amostras: ensaios de solubilização, lixiviação, ensaio de variação de pH, extração sequencial e ecotoxicidade aquática envolvendo o organismo teste Daphnia similis. Além dos rejeitos foram realizadas análises mineralógicas e determinação dos parâmetros físico-químicos em amostras de estéril. A partir destas caracterizações, foi possível verificar que a composição mineralógica predominantemente no rejeito e no estéril é o carbonato, reflexo da litologia local. Tal composição refletiu também nos elevados valores de pH, que variaram de 7,6 a 8,0. Esses rejeitos apresentaram granulometria fina (predominância de areia muito fina, fina e silte), além de altas concentrações de metais, principalmente Pb (concentração média de 5.236,67 mg.kg-1 ) e Zn (7.726,53 mg.kg-1 ). Dos metais analisados, o Pb excedeu o valor preconizado na norma ABNT NBR 10.004:2004, tanto nos extratos lixiviados como nos solubilizados, para todas as amostras analisadas, o que permitiu classificar tais resíduos como Classe I - Perigoso. No ensaio de variação de pH, de forma geral, o Zn apresentou maior liberação na condição inicial mais ácida (pH 3), com média de liberação de 11,54 mg.L-1 após sessenta minutos de ensaio; embora nas outras condições também tenha ocorrido liberação considerável. A partir da extração sequencial, foi possível verificar que todos os metais (com exceção do Cu) estavam associados à fase de óxidos/hidróxidos, porém as fases consideradas de maior mobilidade (trocável e carbonática) estavam presentes em concentrações significativas para todos os metais analisados. As cinco amostras analisadas mostraram-se heterogêneas sendo que a RP5 e a RP7, apresentaram maior mobilidade dos metais Pb e Zn, além de terem apresentado maior toxicidade nos ensaios de ecotoxicidade. Para o ensaio de ecotoxicidade aquática, tais amostras apresentaram imobilidade dos neonatos até mesmo nas diluições menos concentradas (diluições contendo somente 6,2 e 3,1% de extrato solubilizado). Assim, concluiu-se que o rejeito pode ser considerado perigoso do ponto de vista ambiental, já que as altas concentrações de metais potencialmente tóxicos presentes estão passíveis de liberação e migração no ecossistema, podendo interagir com a biota aquática e terrestre. / Tailings from the ore processing when improperly disposed, can cause contamination of soil, surface water and groundwater. Depending on the treated ore, the mining waste may contain high concentrations of toxic metals and start acting as persistent metals sources to surrounding ecosystems. Therefore, the characterization of this material is extremely important. In this context, geological and geotechnical characterization were performed on tailings from Ribeira Valley (Adrianópolis-PR), in order to evaluate the mobility and toxicity of metals present in the superficial portion of the deposit. For the current paper the following tests were performed: mineralogical characterization (XRD and SEM/EDS), particle size distribution, determination of physical and chemical properties (pH, Eh and EC), solubilization and leaching tests, pH variation, sequential extraction and aquatic ecotoxicity were carried out. Besides the tailings analyzes, mineralogical characterization and pH measurements were also performed in samples from Perau (waste rock). The results showed mineralogical compositions predominantly carbonate in both tailing and Perau samples, as a reflection of the local lithology. This composition also reflected in the higher pH values, which ranged from 7.6 to 8.0. The tailing had fine particle size (predominance of silt, very fine and fine sand), and high concentrations of metals, especially Pb (average concentration of 5236.67 mg.kg-1) and Zn (7726.53 mg.kg-1). The metal Pb was above of the recommended value in ABNT NBR 10.004:2004 in leaching tests, solubilization tests and for all samples. This fact allowed the classification of the waste as Class I-Dangerous. In testing of pH variation, the Zn showed higher release in initial acidic condition (pH 3), releasing average 11.54 mg.L-1 after sixty minutes of test; although in others pH conditions have also been considerable release. In sequential extraction, the results found that all metals (except Cu) were associated with phase oxides/hydroxides, but the phases considered more mobile (exchangeable and carbonate) were also present in significant concentrations for all metals. The five samples were considered heterogeneous and two of them (RP5 and RP7) had greater mobility of Pb and Zn, besides a higher toxicity in ecotoxicity tests. In aquatic ecotoxicity test, the samples showed immobility of neonates organisms even in less concentrated dilutions (dilutions containing only 6.2 and 3.1% solubilized extract). In conclusion, the waste may be considered problematic for environment, because the high concentrations of toxic metals present in tailing can be released from it and migrate to the ecosystems, causing exposure to terrestrial and aquatic organisms.

Os corantes são amplamente utilizados nas indústrias têxteis, farmacêuticas, alimentícias, cosméticas, fotográficas, entre outras. Contudo, essas substâncias podem ser tóxicas, mutagênicas e resistentes a muitos processos de degradação utilizados em estações de tratamento. Estima-se que cerca de 15% dos corantes utilizados no mundo sejam perdidos durante o processo de tingimento e lançados no ambiente, atingindo principalmente os corpos d\'água. No entanto, apesar da grande quantidade de corantes comerciais disponíveis e da alta quantidade lançada no ecossistema aquático, os estudos sobre a toxicidade dessas substâncias são escassos e pouco se conhece sobre seus efeitos mutagênicos e principalmente ecotoxicológicos. Dentro deste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a ecotoxicidade, bem como a capacidade dos corantes têxteis Reactive Blue 4 (RB 4) e Reactive Blue 15 (RB 15) de lesar o material genético, empregando ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis e Vibrio fischeri, toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, genotoxicidade (Teste do Cometa) com fibroblastos de derme humana e mutagenicidade com Salmonella typhimurium. Adicionalmente, avaliou-se a concentração de cobre em Ceriodaphnia dubia expostas ao corante Reactive Blue 15, que possui esse metal na sua estrutura química. O corante RB 4 foi moderadamente tóxico e o corante RB 15 foi relativamente não tóxico para Daphnia similis. Ambos corantes reduziram a luminescência de Vibrio fischeri em elevadas concentrações, sendo o corante RB 4 mais tóxico para a bactéria quando comparado ao corante RB 15. O corante RB 4 induziu efeito hormesis nos ensaios com C. dubia, ou seja, houve um estímulo na reprodução nas menores concentrações, seguido por um decréscimo em concentrações mais elevadas, ao passo que, o corante RB 15 reduziu a fecundidade de C. dubia. Não houve acúmulo de cobre nos organismos expostos ao corante RB 15. Nenhum dos corantes foram genotóxicos para fibroblastos de derme humana e apenas o corante RB 4 induziu mutagenicidade, por substituição de pares de base. Os resultados obtidos mostram que os corantes podem causar efeitos adversos nos organismos mesmo em baixas concentrações e que o lançamento contínuo dessas substâncias nos corpos d\'água é preocupante. / Dyes are widely used in different types of industries, such as textile, pharmaceutical, food, cosmetics, photographic, among others. However, these substances can be toxic, mutagenic and resistant to many degradation processes used in wastewater treatment. It is estimated that about 15% of the dyes used in the world is lost during the dyeing process and released into the environment, affecting mainly water bodies. However, despite the large amount of commercial dyes available and high quantity released in the aquatic ecosystem, studies on the toxicity of these substances are scarce and little is known about their mutagenic and ecotoxicological effects. Considering that, the aim of this study was to evaluate the ecotoxicity, and the ability of the Reactive Blue 4 (RB 4) and Reactive Blue 15 (RB 15) textile dyes to damage the genetic material, using acute toxicity tests with Daphnia similis and Vibrio fischeri, Ceriodaphnia dubia chronic toxicity, genotoxicity (Comet assay) in human dermal fibroblasts and mutagenicity with Salmonella typhimurium. Additionally, we assessed the concentration of copper in Ceriodaphnia dubia exposed to the Reactive Blue 15 dye, which has this metal in its chemical structure. The RB 4 dye was moderately toxic and RB 15 dye was relatively non-toxic to Daphnia similis. Both dyes reduced the Vibrio fischeri luminescence in high concentrations, and the RB 4 was more toxic to bacteria when compared to dye RB 15. The RB 4 dye induced hormesis effect in the C. dubia tests. We observed that the reproduction was stimulated at lower concentrations followed by a decrease at higher concentrations. While the RB 15 dye reduced fecundity of Ceriodaphnia dubia. There was no accumulation of copper in organisms exposed to the RB 15 dye. None of the dyes were genotoxic to human dermal fibroblasts, and only the RB 4 dye induced mutagenicity, by base-pair substitution. The results show that the dyes can cause adverse effects on organisms even at low concentrations and that the continuous release of these substances in water bodies is worrying.

A água é um importante recurso natural que contribui para melhorias no bem-estar social e desenvolvimento inclusivo. A presença de produtos químicos, rejeitos radioativos e agentes infecciosos pode comprometer a qualidade desse recurso, afetando a biodiversidade e a subsistência de milhões de pessoas. A Ecotoxicologia Aquática é uma ciência que surgiu para dar suporte no enfrentamento dos problemas de contaminação dos corpos d\'água por compostos tóxicos. Seus instrumentos de análise são capazes de avaliar a toxicidade de compostos químicos, sinalizando os potenciais efeitos ecotoxicológicos e seus mecanismos de ação em organismos vivos em ambientes impactados. A Bacia Hidrográfica do Rio Pardo (UGRHI 04) abrange 27 municípios com um importante contingente populacional (1.092.477 habitantes), inserido em uma região cuja prática agrícola baseia-se na cultura de cana-de-açúcar para a produção de etanol e açúcar. Dentro desse contexto, o objetivo do estudo foi avaliar a toxicidade para organismos bioindicadores de amostras de água superficial do Rio Pardo, principal afluente da Bacia Hidrográfica do Rio Pardo. Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis e Vibrio fischeri, e toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia. Adicionalmente, analisaram-se Oxigênio Dissolvido (OD), pH e Temperatura da água. Os resultados obtidos mostraram que, os parâmetros físico-químicos analisados estão de acordo com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 [OD (>= 5 mgO2/L); pH (6 a 9)]. Nos ensaios de toxicidade aguda realizados com Daphnia similis, tanto na estação chuvosa quanto na estação seca, não observou-se toxicidade sobre os organismos testados. Todas as amostras foram classificadas como Não Tóxicas (NT). Nos ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, na estação chuvosa, nenhuma das amostras analisadas apresentou toxicidade. Das amostras analisadas na estação seca, 50% apresentaram Efeito Crônico (EC); os resultados mostraram diferença estatisticamente significante entre o número médio de neonatos produzidos por adulta no grupo controle (19,2) e nas amostras dos pontos de coleta 2 (10,7), 3 (10,5) e 5 (8,1). No entanto, não houve diferença estatisticamente significante nas amostras dos pontos de coleta 1 (13,7), 4 (12,3) e 6 (14,3), classificadas como NT. A comparação entre os resultados obtidos no presente estudo, nos ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, mostrou similaridade com a série histórica de dados (2010-2015) fornecida pela Agência Ambiental do Governo do Estado de São Paulo (CETESB). Nos ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, nas estações chuvosa e seca do ano de 2016, não observou-se toxicidade sobre a bactéria após os períodos de 5 e 15 minutos de exposição; todas as amostras foram classificadas como NT. Apesar do Rio Pardo estar inserido em área com reconhecido uso de produtos agrícolas e pouca proteção de Áreas de Preservação Permanente (APP), os resultados mostraram toxicidade apenas para o organismo Ceriodaphnia dubia, na estação seca do ano de 2016, possivelmente relacionada com a diminuição da vazão média e a concentração de poluentes na água. Cabe destacar a importância da manutenção do monitoramento periódico pela CETESB, considerando o Art. 14 da Resolução CONAMA 357/2005, que prevê a \"não verificação de efeito tóxico crônico a organismos\" para águas doces de Classe 1 e 2 no contexto brasileiro. / Water is an important natural resource that contributes to improvements in social well-being and inclusive development. The presence of chemicals, radioactive waste and infectious agents can compromise the quality of this resource, affecting the biodiversity and livelihoods of millions of people. Aquatic Ecotoxicology is a science that has emerged to support the problems of contamination of water bodies by toxic compounds. Its analytical instruments are able to evaluate the toxicity of chemical compounds, signaling the potential ecotoxicological effects and their mechanisms of action in living organisms in impacted environments. The Pardo River Hydrographic Basin (UGRHI 04) covers 27 municipalities with a significant population (1.092.477 inhabitants), inserted in a region whose agricultural practice is based on the cultivation of sugarcane for the production of ethanol and sugar. In this context, the objective of the study was to evaluate the toxicity to bioindicators organisms of surface water samples of the Pardo River, main tributary of the the Pardo River Hydrographic Basin. Acute toxicity tests were performed with Daphnia similis and Vibrio fischeri, and chronic toxicity with Ceriodaphnia dubia. In addition, dissolved oxygen (DO), pH and water temperature were analyzed. The obtained results showed that the physical-chemical parameters analyzed are in accordance with the limits established by CONAMA Resolution 357/2005 [DO (>= 5 mgO2 / L); pH (6 to 9)]. In the acute toxicity tests performed with Daphnia similis, both in rainy season and in dry season, no toxicity was observed on the organisms tested. All samples were classified as Non-Toxic (NT). In the chronic toxicity tests with Ceriodaphnia dubia in the rainy season none of the analyzed samples presented toxicity. Of the samples analyzed in the dry season, 50% presented Chronic Effect (CE); The results showed a statistically significant difference between the mean number of neonates produced by the adult in the control group (19,2) and the collection points 2 (10,7), 3 (10,5) and 5 (8,1). However, there was no statistically significant difference in the samples from collection points 1 (13,7), 4 (12,3) and 6 (14,3), classified as NT. The comparison between the results obtained in the present study in the chronic toxicity tests with Ceriodaphnia dubia showed similarity with the historical data series (2010-2015) provided by the Environmental Agency of the State of São Paulo (CETESB). In the acute toxicity tests performed with Vibrio fischeri in the rainy and dry seasons of 2016, no toxicity was observed on the bacteria after periods of 5 and 15 minutes of exposure; All samples were classified as NT. Although Rio Pardo is inserted in an area with recognized use of agricultural products and little protection from Permanent Preservation Areas (PPA), the results showed toxicity only for the Ceriodaphnia dubia organismo, in the dry season of 2016, possibly related to the decrease in average flow and the concentration of pollutants in the water. It is important to highlight the importance of Maintenance of periodic monitoring by CETESB, considering Art. 14 of CONAMA Resolution 357/2005, which provides for \"non-verification of chronic toxic effect to organisms\" for Class 1 and 2 fresh waters in the Brazilian context

A indústria têxtil é uma atividade que se desenvolve no país e é geradora de efluentes líquidos coloridos, mesmo contendo pequenas quantidades de corantes. Os efluentes líquidos da indústria têxtil são tóxicos e podem ser de baixa degradabilidade. A qualidade dos efluentes no país ainda não é controlada por ensaios ecotoxicológicos, que são realizados para determinar o efeito deletério de agentes físicos ou químicos a diversos organismos. O trabalho proposto neste projeto visou a avaliação da toxicidade para organismos aquáticos e a aplicação do tratamento com irradiação e adsorção em zeólita. As amostras foram procedentes de duas diferentes indústrias do Estado de São Paulo que fabricam corantes e produtos têxteis. Na primeira etapa foi verificada a toxicidade do efluente, utilizando-se dois organismos-teste: Daphnia similis e bactérias luminescentes Vibrio fischeri, sendo que na etapa seguinte os efluentes sofreram tratamento por processo de oxidação avançada (irradiação com feixe de elétrons) e adsorção em zeólitas, sendo novamente submetidos aos ensaios de toxicidade. Foi avaliada também a eficácia quanto à descoloração destes efluentes por meio da espectrofotometria. Tanto para a irradiação como para a adsorção em zeólitas, importantes reduções na toxicidade aguda foram alcançadas. Os efluentes da indústria química tratados com radiação ionizante obtiveram redução da toxicidade superior a 60% com dose de radiação de 40kGy enquanto que para a zeólita Z1M6 obteve-se 85%; a zeólita ZC6 apresentou baixa eficiência na redução da toxicidade. Para os efluentes da indústria têxtil, dose de radiação de 0,5kGy foi suficiente na redução da toxicidade. Ótimos resultados foram obtidos quanto à descoloração por ambos os processos. / Textile industry is one raising commercial activity in Brazil. This activity has been generating important environmental interferences such as colour and bad biological effects into aquatic environment. Liquid textile effluents are toxic to lived organisms and may present low biological degradability. Although foreseen at federal regulation, the effluent quality is not controlled by toxicity assays in the country. These assays are carried out to determine the potential effects of chemical substances and effluents to cause negative effects to the exposed organisms. The present work aimed whole toxicity evaluation as well as the applicability of two different treatment techniques: ionizing radiation and zeolite adsorption. The efficacy of them were evaluated using ecotoxicity bases and real effluents. Two different industries from São Paulo State contributed to this project supplying their real effluents. The samples were collected at a Textile Industry and at a Chemical Industry (dying producer) and after the measurement of whole toxicity the samples were submitted to treatments. Toxicity assays were carried out for Daphnia similis and for Vibrio fischeri. Sample irradiations were performed at an Electron Beam Accelerator at CTR/IPEN. Zeolites treatment is an P&D activity from CQMA/IPEN which contributed to this Project. Zeolites were prepared from fly ash previously being used as an adsorber material. Both treatments (electron irradiation and zeolite adsorption) resulted on important toxicity and colour reduction. Concerning irradiation the efluents from chemical industry required higher radiation doses than that from textile activity. The radiation dose to be suggested is 40kGy (toxicity reduction > 60%) for the chemical effluents and 0.5kGy for the textile effluents (toxicity reduction > 90%). When zeolite adsorption was evaluated the Z1M6 resulted in 85% whole toxicity reduction and ZC6 resulted in very low efficiency for the effluents of chemical industry.

O crescimento populacional, o desenvolvimento industrial e a expansão agrícola resultaram no aumento da geração de resíduos sólidos e na necessidade de se efetuar seu descarte de forma adequada e não prejudicial ao meio ambiente, principalmente aos recursos hídricos. O uso de aterros controlados é um dos métodos de disposição final de resíduos no solo, e possui falhas nas estruturas de apoio ambiental como sistemas de drenagem, impermeabilização, controle de entrada de resíduos, produção de líquidos percolados. Os líquidos percolados apresentam elevado potencial poluidor, e compreende, geralmente, o chorume, a água de infiltração e o material lixiviado, portanto, é importante avaliar sua toxicidade em relação aos ecossistemas aquáticos. Os testes de toxicidade foram realizados com Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus e Daphnia similis e permitiram confirmar a toxicidade aguda destas amostras para os três organismos-teste realizados. Os testes de toxicidade crônica apresentaram diferença significativa, tanto na reprodução quanto na sobrevivência em relação ao controle, com Ceriodaphnia silvestrii. Nos testes com Daphnia similis, foi registrada uma diferença na reprodução apenas na presença de determinados líquidos percolados. Em alguns casos a diferença de precipitação não interferiu na toxicidade, porém nos testes efetuados com Chironomus xanthus foi verificada que a falta de precipitação pode ter aumentado a toxicidade dos líquidos percolados. / Industrial, agrarian and population growth is responsible for the increased amount of solid waste what demands suitable procedures for waste disposal so as to preserve the environment, particularly and water resources. Landfill is one of the methods for final disposal of solid waste, but it is not adequate because it lacks drainage systems, waste input and out put controls, percolation control, etc. Liquid waste from those landfills has a very high polution potential, and includes the leachate, the infiltration water, and the overflow waste. That is why it is important to assess the degree of toxicity of those solid wastes in relation to the aquatic ecosystems. Toxicological tests were carried out with Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus and Daphnia similis allowed to confirm high toxic level in those samples for the three tested organisms. Chronic toxicological tests presented statistic significant difference regarding reproduction and survival in relation to the control samples for Ceriodaphnia silvestrii. Daphnia similis, however presented significant difference in the reproduction in relation to some substances only. In some cases, precipitation did not interfere in the toxicological assessment, but the tests with Chironomus xanthus showed that the lack of precipitation might have affected the toxicology.

A indústria têxtil é uma atividade que se desenvolve no país e é geradora de efluentes líquidos coloridos, mesmo contendo pequenas quantidades de corantes. Os efluentes líquidos da indústria têxtil são tóxicos e podem ser de baixa degradabilidade. A qualidade dos efluentes no país ainda não é controlada por ensaios ecotoxicológicos, que são realizados para determinar o efeito deletério de agentes físicos ou químicos a diversos organismos. O trabalho proposto neste projeto visou a avaliação da toxicidade para organismos aquáticos e a aplicação do tratamento com irradiação e adsorção em zeólita. As amostras foram procedentes de duas diferentes indústrias do Estado de São Paulo que fabricam corantes e produtos têxteis. Na primeira etapa foi verificada a toxicidade do efluente, utilizando-se dois organismos-teste: Daphnia similis e bactérias luminescentes Vibrio fischeri, sendo que na etapa seguinte os efluentes sofreram tratamento por processo de oxidação avançada (irradiação com feixe de elétrons) e adsorção em zeólitas, sendo novamente submetidos aos ensaios de toxicidade. Foi avaliada também a eficácia quanto à descoloração destes efluentes por meio da espectrofotometria. Tanto para a irradiação como para a adsorção em zeólitas, importantes reduções na toxicidade aguda foram alcançadas. Os efluentes da indústria química tratados com radiação ionizante obtiveram redução da toxicidade superior a 60% com dose de radiação de 40kGy enquanto que para a zeólita Z1M6 obteve-se 85%; a zeólita ZC6 apresentou baixa eficiência na redução da toxicidade. Para os efluentes da indústria têxtil, dose de radiação de 0,5kGy foi suficiente na redução da toxicidade. Ótimos resultados foram obtidos quanto à descoloração por ambos os processos. / Textile industry is one raising commercial activity in Brazil. This activity has been generating important environmental interferences such as colour and bad biological effects into aquatic environment. Liquid textile effluents are toxic to lived organisms and may present low biological degradability. Although foreseen at federal regulation, the effluent quality is not controlled by toxicity assays in the country. These assays are carried out to determine the potential effects of chemical substances and effluents to cause negative effects to the exposed organisms. The present work aimed whole toxicity evaluation as well as the applicability of two different treatment techniques: ionizing radiation and zeolite adsorption. The efficacy of them were evaluated using ecotoxicity bases and real effluents. Two different industries from São Paulo State contributed to this project supplying their real effluents. The samples were collected at a Textile Industry and at a Chemical Industry (dying producer) and after the measurement of whole toxicity the samples were submitted to treatments. Toxicity assays were carried out for Daphnia similis and for Vibrio fischeri. Sample irradiations were performed at an Electron Beam Accelerator at CTR/IPEN. Zeolites treatment is an P&D activity from CQMA/IPEN which contributed to this Project. Zeolites were prepared from fly ash previously being used as an adsorber material. Both treatments (electron irradiation and zeolite adsorption) resulted on important toxicity and colour reduction. Concerning irradiation the efluents from chemical industry required higher radiation doses than that from textile activity. The radiation dose to be suggested is 40kGy (toxicity reduction > 60%) for the chemical effluents and 0.5kGy for the textile effluents (toxicity reduction > 90%). When zeolite adsorption was evaluated the Z1M6 resulted in 85% whole toxicity reduction and ZC6 resulted in very low efficiency for the effluents of chemical industry.

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

O objetivo do estudo foi avaliar a qualidade de efluentes líquidos industriais, pela caracterização físico-química e ensaios ecotoxicológicos agudos com Danio rerio, Daphnia similis e Vibrio fischeri. Foram comparadas as sensibilidades dos organismos-teste aos variados tipos de efluentes (indústrias alimentícias, papeleiras, bebidas, petroquímicas e farmacêutica), sendo que estes organismos pertencem a três níveis tróficos diferentes. Além disso, foi implementado o método de ensaio com bactérias luminescentes, o Microtox, de acordo com a NBR 15411 (ABNT, 2006). Na maioria dos ensaios, os efluentes apresentaram parâmetros físico-químicos dentro dos limites permitidos pela legislação. Mesmo assim, algumas vezes foram observados efeitos nos organismos-teste. Foram utilizados efluentes tratados das ETEI, podendo ser avaliada a sensibilidade de cada organismo a cada efluente do estudo. Para a Indústria Alimentícia 1 foram realizadas coletas de efluente bruto e primário, que se mostraram tóxicos aos três organismos. Essa coleta também foi realizada para a Indústria Farmacêutica, na qual o efluente bruto foi tóxico aos três organismos e o efluente do tratamento primário, foi tóxico à Daphnia similis e à Vibrio fischeri. O efluente bruto da Indústria Alimentícia 2, da Indústria de Papel e Celulose 2 e da Indústria de Bebidas foram coletados e avaliados ecotoxicologicamente por meio do ensaio Microtox, demonstrando toxicidade aguda com baixos valores de CE(I)50 para todas as indústrias. Alguns parâmetros físicoquímicos das indústrias foram correlacionados com a toxicidade do efluente final para Daphnia similis, Danio rerio e Vibrio fischeri por meio da correlação de Spearman. O teste não paramétrico Mann-Whitney foi usado para comparar grupos de parâmetros físico-químicos que apresentaram presença ou ausência de toxicidade. Em alguns efluentes tratados das ETEI das Indústrias Alimentícia 1, Alimentícia 2, de Papel e Celulose 2 e Petroquímica 1, foram observadas respostas biológicas das bactérias aos efluentes, o efeito hormesis, que indica que a amostra não possui toxicidade aguda, mas é muito provável que apresente toxicidade crônica. / The aim of the study was to evaluate the quality of industrial effluents by physicochemical characterization and ecotoxicological acute assays with Danio rerio, Daphnia similis and Vibrio fischeri. We compared the sensitivities of organisms to test various types of industrial effluent (food, paper, beverage, petrochemical and pharmaceutical industries), and these organisms belong to three different trophic levels. Furthermore, the Microtox method with luminescent bacteria has been implemented, according to NBR 15411 (ABNT, 2006). In most tests, the effluent presented physicochemical parameters within the limits allowed by law. Still, sometimes sensitivities were caused in the test-organisms. Were used ETEI treated effluents and could be assessed the sensitivity of each organism in each industrial effluent. For the Food Industry 1, collections were made of raw and primary effluent which proved toxicity for the three test-organisms. This collection was also realized for the pharmaceutical industry, in which the raw effluent was toxic to the three organisms and the primary effluent was toxic to Daphnia similis and Vibrio fischeri. For the effluent from the Food Industry 2, Pulp and Paper Industry 2 and Beverage Industry were collected raw effluents and evaluated the toxicity by Microtox assay, demonstrating acute toxicity with low values of EC(I)50 for all industries. Some physicochemical parameters of the industries were correlated with the toxicity of the final effluent to Daphnia similis, Danio rerio and Vibrio fischeri by Spearman Correlation. The nonparametric Mann-Whitney test was used to compare groups of physico-chemical parameters that showed the presence or absence of toxicity. In some of the treated effluent, Food Industry 1, Food Industry 2, Pulp and Paper Industry 2 and Petrochemical Industry 1 were observed biological responses of bacteria, the hormesis effect, which indicates that the sample does not have acute toxicity but is very likely presenting chronic toxicity.