Resumo não disponível

A região objeto do presente estudo compreende uma área localizada às margens do rio Taquari, no município de Triunfo (RS), que pertence à bacia hidrográfica Taquari – Antas, com contaminação de solo específica por preservantes de madeira, cujo passivo ambiental são pentaclorofenol, creosoto e hidrosal arseniato de cobre cromado. O local é percorrido por corpos d’água associados à drenagem principal, formando sub-bacias. Através dos ensaios de microssuspensão com Salmonella/microssoma e Allium cepa, o trabalho teve por objetivo relacionar a atividade genotóxica com rotas de dispersão de poluentes. Analisando a área do sítio contaminado a partir dos extratos orgânicos do material drenado para o corpo d’água, após eventos de chuvas significantes e análises de extrato orgânico, água intersticial e sedimento bruto do rio. No teste Salmonella/microssoma, diversas linhagens permitiram avaliar diferentes danos ao DNA, como deslocamento no quadro de leitura (TA97a e TA98) e substituição de pares de base (TA100) em ausência (-S9) e presença (+S9) de ativação metabólica. No teste de Allium, foi possível verificar alterações em nível cromossômico. Respostas positivas de mutagenicidade pelo teste de Salmonella/microssoma do material exportado para fora da área do sítio indicam que este material pode estar sendo carreado para o rio Taquari. Isto pode ser evidenciado pela atividade mutagênica detectada em ambos os testes, na amostra de sedimento do rio coletada em frente ao sítio contaminado. O ponto a jusante no rio em relação ao ponto em frente ao sítio contaminado também foi avaliado e atividade mutagênica foi detectada, já o ponto de referência a montante mostrou pequena atividade mutagênica proveniente de fonte de contaminação diferente. Entretanto, tais poluentes não foram detectados no ponto abaixo. Os bioensaios empregados puderam indicar um possível risco de contaminação para o rio Taquari e mostraram ser eficientes para avaliar a mutagenicidade no material drenado do solo e no sedimento do rio. Embora a atividade mutagênica possa ser relacionada em parte à presença de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nos extratos orgânicos das amostras, derivados do preservante de madeira creosoto ou de fontes antrópicas diversas, outros compostos orgânicos podem ser encontrados nos extratos, uma vez que resíduos de pentaclorofenol estão presentes no sítio. Além disso, a complexidade das amostras de sedimento do rio poderia ainda sofrer a influência de traços de metais pesados. / Mutagenic activity, using Salmonella/microsome and Allium cepa bioassay, was employed as markers to detect pollutant dispersion routes in contaminated soil site covered by water bodies associated with the drainage toward the river. The site of the present study comprises an area located along the banks of the Taquari River, in the city Triunfo (RS) belonging to the Taquari - Antas river basin with identified environmental contaminants (pentachlorophenol, creosote and hydrosalt CCA). The Salmonella/microsoma test evaluated organic extracts of the material drained into the water body after significant rain events as well as Taquari River samples including organic sediment extract, interstitial water and gross sediment. In the Salmonella/microsome test, different strains enabled evaluation of different DNA mutations including frameshift (TA97a and TA98) and base pair substitution (TA100) in the absence (- S9) and presence (+S9) of metabolic activation. The Allium test allowed verification of chromosomal alterations. Positive mutagenicity results in the Salmonella/microsome assay of material from the area indicate that contaminant mixtures may have drained into the Taquari River, as indicated by mutagenic activity detected in both bioassays in sediment samples collected at the contaminated site. Mutagenic activity was also detected at a site downstream from the contaminated site. Although the reference area upstream showed low mutagenic activity originating from a different pollutant source, such pollutants were not found at the downstream sites. The bioassays employed, mainly the Salmonella/microsome assay, can indicate a possible contamination route toward the Taquari River and were proven efficient at evaluating the mutagenicity of drained soil material and sediment from the river.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

Resumo não disponível

A região objeto do presente estudo compreende uma área localizada às margens do rio Taquari, no município de Triunfo (RS), que pertence à bacia hidrográfica Taquari – Antas, com contaminação de solo específica por preservantes de madeira, cujo passivo ambiental são pentaclorofenol, creosoto e hidrosal arseniato de cobre cromado. O local é percorrido por corpos d’água associados à drenagem principal, formando sub-bacias. Através dos ensaios de microssuspensão com Salmonella/microssoma e Allium cepa, o trabalho teve por objetivo relacionar a atividade genotóxica com rotas de dispersão de poluentes. Analisando a área do sítio contaminado a partir dos extratos orgânicos do material drenado para o corpo d’água, após eventos de chuvas significantes e análises de extrato orgânico, água intersticial e sedimento bruto do rio. No teste Salmonella/microssoma, diversas linhagens permitiram avaliar diferentes danos ao DNA, como deslocamento no quadro de leitura (TA97a e TA98) e substituição de pares de base (TA100) em ausência (-S9) e presença (+S9) de ativação metabólica. No teste de Allium, foi possível verificar alterações em nível cromossômico. Respostas positivas de mutagenicidade pelo teste de Salmonella/microssoma do material exportado para fora da área do sítio indicam que este material pode estar sendo carreado para o rio Taquari. Isto pode ser evidenciado pela atividade mutagênica detectada em ambos os testes, na amostra de sedimento do rio coletada em frente ao sítio contaminado. O ponto a jusante no rio em relação ao ponto em frente ao sítio contaminado também foi avaliado e atividade mutagênica foi detectada, já o ponto de referência a montante mostrou pequena atividade mutagênica proveniente de fonte de contaminação diferente. Entretanto, tais poluentes não foram detectados no ponto abaixo. Os bioensaios empregados puderam indicar um possível risco de contaminação para o rio Taquari e mostraram ser eficientes para avaliar a mutagenicidade no material drenado do solo e no sedimento do rio. Embora a atividade mutagênica possa ser relacionada em parte à presença de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos nos extratos orgânicos das amostras, derivados do preservante de madeira creosoto ou de fontes antrópicas diversas, outros compostos orgânicos podem ser encontrados nos extratos, uma vez que resíduos de pentaclorofenol estão presentes no sítio. Além disso, a complexidade das amostras de sedimento do rio poderia ainda sofrer a influência de traços de metais pesados. / Mutagenic activity, using Salmonella/microsome and Allium cepa bioassay, was employed as markers to detect pollutant dispersion routes in contaminated soil site covered by water bodies associated with the drainage toward the river. The site of the present study comprises an area located along the banks of the Taquari River, in the city Triunfo (RS) belonging to the Taquari - Antas river basin with identified environmental contaminants (pentachlorophenol, creosote and hydrosalt CCA). The Salmonella/microsoma test evaluated organic extracts of the material drained into the water body after significant rain events as well as Taquari River samples including organic sediment extract, interstitial water and gross sediment. In the Salmonella/microsome test, different strains enabled evaluation of different DNA mutations including frameshift (TA97a and TA98) and base pair substitution (TA100) in the absence (- S9) and presence (+S9) of metabolic activation. The Allium test allowed verification of chromosomal alterations. Positive mutagenicity results in the Salmonella/microsome assay of material from the area indicate that contaminant mixtures may have drained into the Taquari River, as indicated by mutagenic activity detected in both bioassays in sediment samples collected at the contaminated site. Mutagenic activity was also detected at a site downstream from the contaminated site. Although the reference area upstream showed low mutagenic activity originating from a different pollutant source, such pollutants were not found at the downstream sites. The bioassays employed, mainly the Salmonella/microsome assay, can indicate a possible contamination route toward the Taquari River and were proven efficient at evaluating the mutagenicity of drained soil material and sediment from the river.

O solo é um dos compartimentos mais atingidos pelo acúmulo de poluentes de origem antrópica, pois atua como depósito de poluentes e como fonte para outros ambientes de interface. Este estudo investigou sítio contaminado com resíduos da indústria de preservativos de madeira como fonte de compostos mutagênicos; definiu rotas e abrangência na dispersão desses contaminantes pela remobilização de partículas e deposição atmosférica, associando riscos ambientais e à saúde. Foram selecionados locais de amostragem para solos e poeira domiciliar a distâncias gradativas a partir de SI (pool de solo da área industrial), SR150 (150m), SR500 e SR1700; para poeira foi coletado um pool em área de risco, DR385 (385m) e em DR1700. Foi avaliada a atividade mutagênica através do ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, em linhagens que detectam erro no quadro de leitura (TA98 e TA97a), substituição de pares de bases do DNA (TA100), em presença e ausência de metabolização hepática de ratos (S9mix) e YGs 1041, 1042 e 1024 para a definição de nitroderivados. Foram preparados extratos ácidos, visando definir os efeitos de compostos inorgânicos como metais pesados e de extratos orgânicos para avaliar principalmente hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e nitroderivados. Os extratos foram testados também quanto à concentração dos 16 HPAs considerados poluentes prioritários pela USEPA, quanto a metais pesados de interesse e quanto ao contaminante pentaclorofenol (PCP) como marcador específico da atividade do sítio industrial. Através das análises de metais pesados foi detectado um gradiente de respostas, onde tanto a concentração de metais totais quanto a fração biodisponível de Cr e Cu apresentaram valores mais altos para SI em relação aos solos de entorno; para As, apenas na avaliação da concentração total do elemento, SI foi superior. Em relação aos efeitos mutagênicos decorrentes da mistura de compostos inorgânicos as respostas não permitiram uma gradação entre as diferentes distâncias. O solo fonte SI mostrou mutagênese nas diferentes linhagens, em especial em TA97a na ausência de S9mix. As amostras de entorno apresentaram potência mutagênica em pelo menos duas cepas, mas apenas uma consonante com SI. O solo SR500, mostrou mutagênese diferenciada e resposta expressiva na linhagem TA98 com S9 mix. No entanto, o local SR1700 mostrou ausência de influência a partir da área contaminada caracterizando uma área de referência. Nos extratos orgânicos, as respostas de mutagênese mostram um padrão de contaminação nas áreas de influência semelhante ao apresentado por SI, parecendo indicar a mobilidade de compostos orgânicos a partir da fonte para as áreas de entorno. Houve um predomínio de compostos de ação indireta, sendo os valores de SI entre 107 a 1455 rev/g de solo. Nos locais de entorno, observou-se padrão similar em SR150; já em SR500 valores elevados de mutagênese de ação direta foram evidenciados em TA97a; SR1700, embora apresentando mutagênese do tipo erro no quadro de leitura em presença de S9 mix, mostrou um decréscimo de efeitos. Os testes com as linhagens YG indicaram que compostos nitrados têm ação significativa na mutagênese direta encontrada, com exceção de SR500. Foi detectada ainda a presença de hidroxiamino-compostos em todas as amostras de solos através da linhagem YG1024. Na investigação da poeira residencial de entorno foram observadas respostas mutagênicas nas diferentes cepas testadas em DR385, mono e dinitroarenos do tipo substituição de pares de bases (YG1042) e hidroxiamino-compostos (YG1024); em DR1700 não foi observada resposta positiva. Concentrações de HPAs potencialmente carcinogênicos se estendem no solo da área interna até o do local de referencia, bem como na poeira domiciliar da área de risco indicando gradiente de concentrações e efeitos. A concentração de PCP no pool de poeira (DR385) foi (0,491 mg/Kg), similiar a observada em SI, (0,431 mg/Kg), definindo uma rota efetiva de dispersão a partir da área industrial para regiões do entorno. Ficou evidenciada a possibilidade de dispersão de mutágenos da área contaminada para regiões de entorno, sendo possível detectar gradientes de distância, favorecendo estimativas de risco. O estudo mostrou que é fundamental avaliar a extensão da contaminação a partir de fontes de solo impactado, visando delimitar qualquer medida de remediação dos ambientes atingidos e evitar danos potenciais ao equilíbrio ecológico e à saúde humana. / Soil is one of the compartments most affected by the accumulation of anthropic pollutants, since it acts as a deposit for pollutants and as a source for other interface environments. This study investigated a site contaminated with residues of the wood preservative industry as a source of mutagenic compounds; it defined the routes and area covered by dispersion of these contaminants through the remobilization of particles and atmospheric deposition, associating environmental and human health risks. Sampling sites were selected for soils and dusts at gradually increasing distances from SI (pool of soil from the industrial area), SR150 (150m), SR500 and SR1700; a pool was of residential dust was collected in the area of risk, DR385 (385m) and at DR1700. Mutagenic activity was evaluated by the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, in strains that detect frameshift error (TA98 and TA97a), DNA base pair substitution (TA100), in the presence and absence of hepatic metabolization of rats (S9 mix) and YGs 1041, 1042 and 1024 to sough nitroderivates. Acid extracts were prepared to define the effects of inorganic compounds such as heavy metals, and organic extracts in evaluating mainly polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitroderivates. The extracts were tested also for the concentration of the 16 PAHs considered priority pollutants by USEPA, for heavy metals of interest and for contaminant pentachlorophenol (PCP) as a specific marker of the industrial site activity. A gradient of responses was detected through analyses of heavy metals , where both the concentration of heavy metals and the bioavailable fraction of Cr and Cu presented higher values for SI compared to the surrounding soils; for As, SI was superior only to evaluate the total concentration of the element. As to the mutagenic effects of the mixture of inorganic compounds, the responses did not allow a grading between the different distances. The source soil SI presented mutagenesis in the different strains, especially in TA97a in the absence of S9mix. The samples from the surrounding area presented mutagenic potency in at least two strains, but only one in accordance with SI. Soil SR500 showed differentiated mutagenesis and an expressive response in the TA98 strain with S9 mix. However, site SR1700 showed no influence from the contaminated area, characterizing an area of reference. In the organic extracts, the mutagenesis responses showed a pattern of contamination of the areas of influence similar to that presented by SI, and appear to indicate the mobility of organic compounds from the source to the surrounding areas. Indirect action compounds predominated, and the values of SI were from 107 to 1455 rev/g soil. At the surrounding sites, a similar pattern was observed in SR150; on the other hand, in SR500 high values of direct action mutagenesis were evidenced in TA97a; SR1700, although presenting mutagenesis in frameshift strains in the presence of S9 mix, showed diminished effects. Tests with YGs strains indicate that the nitrated compounds exert a significant action on the direct mutagenesis found, except for SR500. Further, hydroxyamine-compounds were detected in all soils samples through strain YG1024. Investigating residential dust from the surrounding area, mutagenic responses were observed in the different strains tested in DR385, mono and dinitroarenes of the pair substitution mutation type (YG1042) and hydroxyamine-compounds (YG1024); no positive response was observed in DR1700. Potentially carcinogenic PAHs concentrations are on the soil from the internal area until the site of reference, and also in the residential dust of the risk area, indicating a gradient of concentrations and effects. PCP concentration in the dust pool (DR385) was (0.491 mg/Kg), similar to that observed in SI, (0.431 mg/Kg), defining an effective dispersion route from the industrial area to the surrounding regions. The possibility of mutagen dispersion from the contaminated area to the surrounding regions was shown, and gradients of distance favoring risk estimates were detected. The study showed that it is essential to evaluate the extent of contamination from the sources of soil that have been impacted, with a view to delimiting any remedial measure for the environments affected and avoiding potential damage to the ecological balance and human health.

O solo é um dos compartimentos mais atingidos pelo acúmulo de poluentes de origem antrópica, pois atua como depósito de poluentes e como fonte para outros ambientes de interface. Este estudo investigou sítio contaminado com resíduos da indústria de preservativos de madeira como fonte de compostos mutagênicos; definiu rotas e abrangência na dispersão desses contaminantes pela remobilização de partículas e deposição atmosférica, associando riscos ambientais e à saúde. Foram selecionados locais de amostragem para solos e poeira domiciliar a distâncias gradativas a partir de SI (pool de solo da área industrial), SR150 (150m), SR500 e SR1700; para poeira foi coletado um pool em área de risco, DR385 (385m) e em DR1700. Foi avaliada a atividade mutagênica através do ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, em linhagens que detectam erro no quadro de leitura (TA98 e TA97a), substituição de pares de bases do DNA (TA100), em presença e ausência de metabolização hepática de ratos (S9mix) e YGs 1041, 1042 e 1024 para a definição de nitroderivados. Foram preparados extratos ácidos, visando definir os efeitos de compostos inorgânicos como metais pesados e de extratos orgânicos para avaliar principalmente hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e nitroderivados. Os extratos foram testados também quanto à concentração dos 16 HPAs considerados poluentes prioritários pela USEPA, quanto a metais pesados de interesse e quanto ao contaminante pentaclorofenol (PCP) como marcador específico da atividade do sítio industrial. Através das análises de metais pesados foi detectado um gradiente de respostas, onde tanto a concentração de metais totais quanto a fração biodisponível de Cr e Cu apresentaram valores mais altos para SI em relação aos solos de entorno; para As, apenas na avaliação da concentração total do elemento, SI foi superior. Em relação aos efeitos mutagênicos decorrentes da mistura de compostos inorgânicos as respostas não permitiram uma gradação entre as diferentes distâncias. O solo fonte SI mostrou mutagênese nas diferentes linhagens, em especial em TA97a na ausência de S9mix. As amostras de entorno apresentaram potência mutagênica em pelo menos duas cepas, mas apenas uma consonante com SI. O solo SR500, mostrou mutagênese diferenciada e resposta expressiva na linhagem TA98 com S9 mix. No entanto, o local SR1700 mostrou ausência de influência a partir da área contaminada caracterizando uma área de referência. Nos extratos orgânicos, as respostas de mutagênese mostram um padrão de contaminação nas áreas de influência semelhante ao apresentado por SI, parecendo indicar a mobilidade de compostos orgânicos a partir da fonte para as áreas de entorno. Houve um predomínio de compostos de ação indireta, sendo os valores de SI entre 107 a 1455 rev/g de solo. Nos locais de entorno, observou-se padrão similar em SR150; já em SR500 valores elevados de mutagênese de ação direta foram evidenciados em TA97a; SR1700, embora apresentando mutagênese do tipo erro no quadro de leitura em presença de S9 mix, mostrou um decréscimo de efeitos. Os testes com as linhagens YG indicaram que compostos nitrados têm ação significativa na mutagênese direta encontrada, com exceção de SR500. Foi detectada ainda a presença de hidroxiamino-compostos em todas as amostras de solos através da linhagem YG1024. Na investigação da poeira residencial de entorno foram observadas respostas mutagênicas nas diferentes cepas testadas em DR385, mono e dinitroarenos do tipo substituição de pares de bases (YG1042) e hidroxiamino-compostos (YG1024); em DR1700 não foi observada resposta positiva. Concentrações de HPAs potencialmente carcinogênicos se estendem no solo da área interna até o do local de referencia, bem como na poeira domiciliar da área de risco indicando gradiente de concentrações e efeitos. A concentração de PCP no pool de poeira (DR385) foi (0,491 mg/Kg), similiar a observada em SI, (0,431 mg/Kg), definindo uma rota efetiva de dispersão a partir da área industrial para regiões do entorno. Ficou evidenciada a possibilidade de dispersão de mutágenos da área contaminada para regiões de entorno, sendo possível detectar gradientes de distância, favorecendo estimativas de risco. O estudo mostrou que é fundamental avaliar a extensão da contaminação a partir de fontes de solo impactado, visando delimitar qualquer medida de remediação dos ambientes atingidos e evitar danos potenciais ao equilíbrio ecológico e à saúde humana. / Soil is one of the compartments most affected by the accumulation of anthropic pollutants, since it acts as a deposit for pollutants and as a source for other interface environments. This study investigated a site contaminated with residues of the wood preservative industry as a source of mutagenic compounds; it defined the routes and area covered by dispersion of these contaminants through the remobilization of particles and atmospheric deposition, associating environmental and human health risks. Sampling sites were selected for soils and dusts at gradually increasing distances from SI (pool of soil from the industrial area), SR150 (150m), SR500 and SR1700; a pool was of residential dust was collected in the area of risk, DR385 (385m) and at DR1700. Mutagenic activity was evaluated by the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, in strains that detect frameshift error (TA98 and TA97a), DNA base pair substitution (TA100), in the presence and absence of hepatic metabolization of rats (S9 mix) and YGs 1041, 1042 and 1024 to sough nitroderivates. Acid extracts were prepared to define the effects of inorganic compounds such as heavy metals, and organic extracts in evaluating mainly polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitroderivates. The extracts were tested also for the concentration of the 16 PAHs considered priority pollutants by USEPA, for heavy metals of interest and for contaminant pentachlorophenol (PCP) as a specific marker of the industrial site activity. A gradient of responses was detected through analyses of heavy metals , where both the concentration of heavy metals and the bioavailable fraction of Cr and Cu presented higher values for SI compared to the surrounding soils; for As, SI was superior only to evaluate the total concentration of the element. As to the mutagenic effects of the mixture of inorganic compounds, the responses did not allow a grading between the different distances. The source soil SI presented mutagenesis in the different strains, especially in TA97a in the absence of S9mix. The samples from the surrounding area presented mutagenic potency in at least two strains, but only one in accordance with SI. Soil SR500 showed differentiated mutagenesis and an expressive response in the TA98 strain with S9 mix. However, site SR1700 showed no influence from the contaminated area, characterizing an area of reference. In the organic extracts, the mutagenesis responses showed a pattern of contamination of the areas of influence similar to that presented by SI, and appear to indicate the mobility of organic compounds from the source to the surrounding areas. Indirect action compounds predominated, and the values of SI were from 107 to 1455 rev/g soil. At the surrounding sites, a similar pattern was observed in SR150; on the other hand, in SR500 high values of direct action mutagenesis were evidenced in TA97a; SR1700, although presenting mutagenesis in frameshift strains in the presence of S9 mix, showed diminished effects. Tests with YGs strains indicate that the nitrated compounds exert a significant action on the direct mutagenesis found, except for SR500. Further, hydroxyamine-compounds were detected in all soils samples through strain YG1024. Investigating residential dust from the surrounding area, mutagenic responses were observed in the different strains tested in DR385, mono and dinitroarenes of the pair substitution mutation type (YG1042) and hydroxyamine-compounds (YG1024); no positive response was observed in DR1700. Potentially carcinogenic PAHs concentrations are on the soil from the internal area until the site of reference, and also in the residential dust of the risk area, indicating a gradient of concentrations and effects. PCP concentration in the dust pool (DR385) was (0.491 mg/Kg), similar to that observed in SI, (0.431 mg/Kg), defining an effective dispersion route from the industrial area to the surrounding regions. The possibility of mutagen dispersion from the contaminated area to the surrounding regions was shown, and gradients of distance favoring risk estimates were detected. The study showed that it is essential to evaluate the extent of contamination from the sources of soil that have been impacted, with a view to delimiting any remedial measure for the environments affected and avoiding potential damage to the ecological balance and human health.

Processos industriais utilizam e geram uma variedade de compostos que são liberados e dispersados no ambiente. Sobre a maioria dessas substâncias, muitas sendo recentemente sintetizadas, não se tem o devido conhecimento e controle, o que pode causar diversos prejuízos ao ambiente e à saúde humana, sendo as populações do entorno das fontes emissoras as primeiras a se exporem. Nesse contexto, uma avaliação que estime o potencial efeito de uma mistura de substâncias à determinada população requer um trabalho extenso e multidisciplinar. O presente estudo teve como objetivo avaliar, através de marcadores genéticos, a presença de atividade mutagênica no material particulado atmosférico como marcador de exposição e diagnóstico ambiental em áreas sob influência industrial petroquímica, associando o biomonitoramento humano em população urbana exposta à atividade industrial. Foram avaliadas amostras de material particulado atmosférico, através do ensaio Salmonella/microssoma, de áreas que recebem as emissões atmosféricas do complexo petroquímico do sul, Triunfo (RS), e de uma refinaria de petróleo em Esteio (RS) e, para comparação, uma área urbana em Porto Alegre (RS) também foi avaliada. Todos os locais estudados apresentaram respostas positivas para mutagenicidade e indicaram a presença de mutágenos diretos e indiretos, e de nitrocompostos, como nitroarenos, aminas aoromáticas e nitro-PAHs. Amostras de sangue e mucosa oral de homens residentes e/ou trabalhadores na área influenciada pela refinaria de petróleo foram avaliadas quanto ao dano no DNA através do ensaio cometa e micronúcleo, respectivamente. Este grupo de indivíduos foi comparado a um grupo de referência similar entre os habitantes do município de Santo Antônio da Patrulha (RS), caracterizado como fora das principais áreas industriais do Estado. Não houve diferença entre a freqüência de células micronucleadas entre os grupos. No entanto, o ensaio cometa se mostrou sensível na detecção de dano ao DNA em indivíduos do grupo exposto. Nenhum dos fatores com possibilidade de interferência no parâmetro avaliado (fumo, idade e radiação) mostraram associação com aumento de dano detectado pelo ensaio cometa. Os ensaios biológicos utilizados no diagnóstico ambiental e no biomonitoramento da população foram ferramentas úteis na avaliação de áreas influenciadas por atividades humanas. Assim, o ensaio Salmonella/microssoma além de fornecer informações sobre os efeitos biológicos resultantes das misturas presentes no ambiente, também indicou as classes dos compostos e sua contribuição ao efeito observado. Já o ensaio do cometa foi indicativo importante no biomonitoramento da exposição humana à mistura de agentes genotóxicos ambientais. Esses resultados indicam que os atuais parâmetros de qualidade do ar não são suficientes para evitar efeitos adversos ao ambiente e à saúde humana. / Industrial processes use and generate a variety of compounds that are liberated and dispersed in the environment. Most of those substances, many recently synthesized, still do not have the understanding and control they deserve, which can cause several damages to the environment and human health, and the populations surrounding the emission sources are the first to be exposed. In this way, any evaluation estimating the potential effect of a mixture of substances to a particular population require an extensive multi-disciplinary approach. The present study had as objective to evaluate, through genetic biomarkers, the presence of mutagenic activity in the airborne particulate matter as an exposure marker and environmental diagnosis in areas under influence of petrochemical industry, associating the human biomonitoring in urban population exposed to industrial activities. Airborne particulate matter samples were evaluated through Salmonella/microsome assay. Samples from areas receiving atmospheric emissions from a petrochemical complex (Triunfo, RS), an oil refinery (Esteio, RS) and an urban area (Porto Alegre, RS) were evaluated. All studied areas showed positive responses for mutagenicity, indicating that direct and indirect-acting mutagens were present in airborne particulate matter. Also, the mutagenic responses indicate the participation of nitrocompounds, like nitroarenes, hydroxylamines, nitro-PAHs and aromatic amines in the total mutagenicity. Samples of blood and buccal mucosa, from males residing and/or working downwind from an oil refinery, were evaluated in singlecell gel electrophoresis assay (comet assay) and micronucleus (MN) assay, respectively. This studied group was compared to males from another town (Santo Antônio da Patrulha, RS, Brazil) situated in an urban area with restricted traffic and industrial influence, constituting the reference group. No difference in micronucleated cells frequencies was observed between groups. Comet assay was sensitive to detect DNA damage in subjects from exposed group. No association was found between possible confounding factors (tobacco smoking, age and radiation exposure) and increased DNA damage. Biological tests in monitoring and environmental diagnosis studies, in areas under influence of anthropogenic activities, were useful tools to screen which chemical genotoxic compound classes are present. It also indicates that the current air quality standards are not sufficient to avoid damage to the environment and human health.

Resumo não disponível

O processo de tratamento da madeira utiliza substâncias que geram compostos perigosos que podem contaminar os compartimentos ambientais. O presente estudo avaliou uma área sob influência da contaminação de solo proveniente das atividades de uma usina de tratamento de madeira desativada. A presença e o efeito de compostos mutagênicos em amostras ambientais foram utilizados como marcadores de exposição associada à avaliação de marcadores genéticos de efeito precoce em humanos, com foco em crianças como grupo sensível. Uma área 1750 m distante da usina, fora do quadrante dispersão preferencial atmosférica e em oposição à drenagem do local, foi utilizada como local de referência para a coleta de amostras e comparação. Extratos orgânicos de água de abastecimento, poeira de sótão e material particulado atmosférico fino (PM2,5) foram avaliados para mutagenicidade por meio do ensaio Salmonella/microssoma. Cobre (Cu), cromo (Cr), arsênio (As) e pentaclorofenol (PCP) foram quantificados em amostras de poeira do sótão. Os 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) prioritários foram avaliados nos extratos de PM2,5 e poeira do sótão. Crianças residentes no entorno da usina e na área de referência foram avaliadas quanto à presença de micronúcleos em amostras de sangue e mucosa oral, e danos primários no DNA, pelo ensaio cometa em linfócitos de sangue periférico. De acordo com a análise de metais, as residências perto da entrada da usina foram as mais afetadas. PCP foi identificado em amostras de poeira de sótão (0,49 mg/kg) e a concentração total de HPAs nesta matriz variou 0,40-13,31 mg/g, com maior dispersão. Todas as amostras de poeira do sótão em que a concentração total de HPAs estava acima de 2μg/g apresentaram resposta positiva para a atividade mutagênica. A contribuição dos HPAs para a mutagênese na poeira de sótão representou 10%, indicando que outros compostos podem contribuir para o efeito mutagênico. A atividade mutagênica e a concentração de HPAs nas amostras de PM2,5foram, de maneira geral, mais elevadas na área de risco, embora em alguns períodos de amostragem a área de referência atingiu valores semelhantes ou mesmo superiores. O efeito mutagênico e as concentrações de HPAs observados nas amostras de PM2,5 foram semelhantes aos valores encontrados em estudos que avaliaram áreas urbanas e com influência industrial. Extratos orgânicos de água de abastecimento não apresentaram mutagenicidade. As frequências de MN em linfócitos de sangue periférico e de células binucleadas na mucosa oral foram significativamente maiores no grupo de risco. Nos demais biomarcadores avaliados não foram observadas diferenças significativas entre os grupos. O conjunto de resultados indica a necessidade de novas avaliações utilizando grupo de referência menos suscetível às influências da área contaminada. O conjunto de dados coletados neste estudo indica a necessidade de uma avaliação mais cuidadosa dos biomarcadores individualmente e de um grupo de referência menos suscetível a influências da área contaminada. Apesar da ausência de diferenças significativas entre os grupos de risco e de referência em biomarcadores de danos no DNA avaliados em crianças, os resultados observados nas amostras de poeira de sótão e PM2,5 sugerem que a população esteve ou ainda está potencialmente exposta a substâncias capazes de causar efeitos adversos à saúde humana. / The mutagenic activity and the concentration of PAHs in PM2.5 samples were generally higher in the risk area, although in some periods the reference area has reached similar or even higher values. The mutagenic effect and the concentrations of PAHs recorded in the PM2.5 samples were similar to those found in studies that assessed areas of intense urban occupation and industrial influence. Organic extracts from supply water showed no mutagenicity. The MN frequencies in peripheral blood lymphocytes and binucleated cells of the oral mucosa were significantly higher in the risk group. No significant differences between children from the reference and risk area were observed in others genetic biomarkers assessed. The result set indicates the need for further evaluations using reference group less susceptible to the influences of the contaminated area. The set of data collected in this study indicates the need for a more cautious assessment of biomarkers individually, and a reference group less susceptible to influences from the contaminated area is necessary. Despite the absence of significant differences between the risk and reference groups in biomarkers of DNA damage assessed in children, the results in attic and PM2.5 samples suggest that the population was or is still potentially exposed to substances with strong negatives effects on human health.