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Quantificação de contaminantes emergentes e biomonitoramento da macrofauna bêntica em rio de mananciais da bacia do Altíssimo Iguaçu

Orientador : Prof. Dr. Julio Cesar Rodrigues de Azevedo / Coorientadora : Profª. Drª. Kalina Manabe Brauko / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 29/06/2017 / Inclui referências : f.117-138 / Resumo: As áreas de mananciais possuem importância estratégica na gestão de recursos hídricos, principalmente quando estão localizados em regiões de grande densidade demográfica. A presença de compostos potencialmente tóxicos nesses ambientes aquáticos destinados ao abastecimento público, como os contaminantes emergentes e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), ameaça direta ou indiretamente o funcionamento desses ecossistemas. Com o objetivo de determinar a presença dos contaminantes emergentes e dos HPAs no meio aquático e avaliar respostas da macrofauna bêntica a possíveis gradientes de contaminação, foram amostrados sete pontos distribuídos em dois rios de mananciais da Região Metropolitana de Curitiba, o rio Itaqui e o rio Pequeno, e um ponto de monitoramento no Canal Extravasor, próximo uma Estação de Tratamento de Água, em três campanhas amostrais. A qualidade da água foi determinada através análises convencionais como oxigênio dissolvido, pH e nutrientes, e da caracterização da matéria orgânica na água, através de análises de carbono orgânico, espectroscopia de fluorescência e UV-Vis. Os contaminantes emergentes e os HPAs foram determinados através de análises cromatográficas, tanto na água como no sedimento. No sedimento também foram analisados os nutrientes e determindas as concentrações de esteróis e n-alcanos. Com relação aos nutirentes na água, as concentrações encontradas ficaram dentro do esperado para os limites de classe dos rios estudados. Os índices de caracterização de fontes prováveis de matéria orgânica mostraram a presença de fontes mistas (naturais e antropogênicas) nos pontos amostrados. Quanto aos contaminantes emergentes na água foram detectados compostos como triclosan, fenofibrato e ibuprofeno, em concentrações até 1070 ng L-1, 1602 ng L-1 e 1466 ng L- 1, respectivamente. Os parabenos foram detectados tanto na água como no sedimento, sendo que o metilparabeno encontrado no sedimento em concentrações até 103 ng g-1, quantidade encontrada em corpos d'água localizados em regiões fortemente urbanizados. O HPAs foram encontrados nos sedimentos de todos os pontos amostrais, sendo que o dibenzo(a,h)antraceno foi encontrado em concentrações até 206,1 ng g-1. Para correlacionar padrões de distribuição e abundância da fauna bêntica com os diversos contaminantes encontrados foram realizadas duas análises de redundâncias (RDA). A RDA realizada com os contaminantes emergentes mostrou relações positivas entre grupos taxonômicos indicadores de estresse e alguns dos compostos, como ibuprofeno e etinilestradiol. Essa análise também revelou dois padrões ambientais distintos entre os rios, sendo que um deles apresentou um gradiente de contaminação maior que os demais rios analisados. A segunda RDA, realizada com os HPAs mostrou que a fauna respondeu de maneira negativa à presença desses compostos, sugerindo uma alteração nesses ambientes. Os resultados dessa pesquisa permitiram apresentar direcionamentos essenciais a planos de gestão de compostos emergentes em águas continentais nacionais, inexistentes até o presente. Palavras-chave: fármacos, HPAs, bioindicadores, águas para abastecimento / Abstract: The watersheds areas are strategically important in the management of water resources, especially when they are located in regions with high population density. The presence of potentially toxic compounds in these aquatic environments intended for public supply, such as emerging pollutants and polycyclic aromatic hydrocarbons (PHAs), directly or indirectly threatens the functioning of these ecosystems. In order to determine the presence of the emergent contaminants and HPAs in the aquatic environment and to evaluate responses of the benthic macrofauna to possible contamination gradients, seven points were sampled distributed in two rivers of water sources of the Metropolitan Region of Curitiba, the Itaqui River and the Pequeno River, and a monitoring point in the Canal Extravasor, near a Water Treatment Station, in three sample campaigns. Water quality was determined through conventional analyzes such as dissolved oxygen, pH and nutrients, and the characterization of organic matter in water, through organic carbon, fluorescence and UV-Vis spectroscopy analyzes. Emerging contaminants and HPAs were determined by chromatographic analysis in water and sediment. In the sediment were also analyzed the nutrients and determined the concentrations of sterols and n-alkanes. With respect to the nutirentes in the water, the concentrations found were within the expected limits of the class of rivers studied. The characterization indexes of probable sources of organic matter showed the presence of mixed sources (natural and anthropogenic) in the points sampled. As for the emerging contaminants in the water, compounds such as triclosan, fenofibrate and ibuprofen were detected in concentrations up to 1070 ng L-1, 1602 ng L-1 and 1466 ng L-1, respectively. Parabens were detected in water and sediment, with methylparaben found in the sediment at concentrations up to 103 ng g-1, a quantity found in water bodies located in heavily urbanized regions. The PAHs were found in sediments at all sample points, and dibenzo(a,h)anthracene was found in concentrations up to 206.1 ng g-1. In order to correlate patterns of distribution and abundance of benthic fauna with the various contaminants found, two redundancy analyzes (RDA) were performed. The RDA performed with the emerging contaminants showed positive relationships between taxonomic groups that indicate stress and some of the compounds, such as ibuprofen and ethinylestradiol. This analysis also revealed two distinct environmental patterns among the rivers, one of which presented a greater contamination gradient than the other rivers analyzed. The second RDA, performed with PAHs showed that the fauna responded negatively to the presence of these compounds, suggesting a change in these environments. The results of this research allowed presenting essential directions to management plans of emerging compounds in national continental waters, nonexistent to the present. Keywords: pharmaceuticals, PAHs, bioindicators, water sources

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/49564
Date January 2017
CreatorsBaudisch, Steffany Katherine
ContributorsBrauko, Kalina Manabe, Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental, Azevedo, Julio Cesar Rodrigues de
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Format169 f. : il. algumas color., grafs., tabs., application/pdf
Sourcereponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationDisponível em formato digital

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