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AquaTox - AquAMiGA ECOTOXICOLOGIA Regina Teresa Rosim Monteiro CENA/USP

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Apresentação em tema: "AquaTox - AquAMiGA ECOTOXICOLOGIA Regina Teresa Rosim Monteiro CENA/USP"— Transcrição da apresentação:

1 AquaTox - AquAMiGA ECOTOXICOLOGIA Regina Teresa Rosim Monteiro CENA/USP

2 Ecotoxicologia Estuda os efeitos tóxicos de substâncias químicas ou agentes físicos sobre os organismos vivos e a interação com o ecossistema. Substâncias: pesticidas, hidrocarbonetos, efluentes industriais, sabões, etc. Agentes Físicos: partículas, calor, frio, radiação, etc.

3 Organismos Testes com organismos coletados do ambiente, sensíveis para o estudo. Testes com organismos no laboratório: Organismos padronizados, protocolo de manuseio internacional, testes padronizados, sensibilidade, manejo, relevância ecológica, distribuição geográfica, custos.

4 Ecotoxicologia Para avaliação ecotoxicológica de um ambiente procura-se as fontes de emissão dos poluentes, sua transformação, difusão, adsorção, biodisponibilidade, comportamento e destino. Os riscos para os organismos incluindo o homem. É uma ação integrada do destino e efeito de substâncias tóxicas. Zagatto, P.A. Cap1- Ecotoxicologia IN: Ecotoxicologia Aquática, São Carlos: Rima, 2006, 464 p.

5 Ecotoxicogia A partir da segunda revolução industrial, ~1940 – aparecimento de substâncias sintéticas difícil degradação e toxicidade para diversos organismos. Aumento populacional; Aumento de doenças de veiculação hídrica; A partir de 1960 a poluição por agentes químicos ou degradação hídrica passa a ser fato no mundo todo.

6 Exemplos de toxicidade DDT- efeito no metabolismo de cálcio, efeitos em aves, nos humanos endurecimento das veias e artérias, nos insetos age no SNC. Mercúrio – Minesota, Japão industria produtora de aldeídos – Hg como catalisador, efluente contaminou cadeia trófica. PCBs – contaminação de óleos de cozinha- Floração de cianobactérias.

7

8 Tanner-grass (Brachiaria arrecta, Brachiaria subquadripara ) Gramínea perene originária da África Espécie tóxica: produz intoxicações severas no gado 1977: Convênio entre o Ministério da Agricultura e a Secretaria da Agricultura-SP para erradicação da espécie no território estadual; Estudo da WWF afirma que esta espécie influencia negativamente a ictiofauna e o restante da fauna aquática já nas nascentes dos rios do Pantanal; No Estado do Paraná, a espécie é reconhecida como espécie exótica invasora (Portaria 095 do Instituto Ambiental do Paraná, de ).

9 Represa Salto Grande Americana

10 Fontes Pontuais ou difusas Efluentes, esgotos – possíveis de serem monitorados; Produtos lixiviados ou carreados por enxurrada da zona urbana ou rural, chuvas ácidas, são difíceis de controlar. Deve-se controlar as causas. São necessários o incentivo de tratamento de efluentes e esgoto, o reuso, o reaproveitamento dos resíduos.

11 Relação dose efeito Gradual em um indivíduo ou população, ou seja, aumenta a dose, aumenta o efeito até o efeito máximo. Meia vida no organismo é o tempo que decorre para a concentração plasmática ou a quantidade da substância no organismo ser reduzida em 50%. É influenciada pela ligação protéica, depuração (eliminação da substância) e da velocidade de distribuição. Termos em toxicologia

12 DL 50 dose letal 50% dose do tóxico que causa morte em 50% da população exposta. Problemas da DL 50 : mede a mortalidade com uma dose única e não a toxicidade subletal, bem como varia muito entre as espécies e as vias de exposição e não pode ser extrapolada com segurança para o ser humano

13 DOSE É a quantidade de uma substância expressa em unidades por massa corporal. Dependendo da via, a mesma dose (x mg/kg) pode ser administrada em volumes diferentes. Exemplo um grama em um animal de 2 kg corresponde a uma dose de 1000 mg/ 2kg ou 500 mg/kg em relação a um adulto de 70 kg para que ingira a mesma dose: 70kg x 500 mg/kg = 35 g A dose administrada é diferente de volume administrado

14 dose resposta é a fase que determina a relação entre a dose/quantidade do agente e a resposta biológica valendo-se de teste toxicológicos e epidemiológicos.

15 Gráfico Dose-Resposta Concentração do Xenobiótico Efeito Efeito máximo

16 Bioensaios Os Bioensaios de causas e efeitos iniciaram com peixes na década de 40. Com o tempo e utilização da técnica foi necessário padronizar. Só depois de validados e com repetitividade e reprodutibilidade em vários laboratórios é que os testes podem ser recomendados. Os organismos são expostos a diferentes concentrações da substância teste e avaliados quanto aos efeitos agudos ou crônicos.

17 Bioensaios As vantagens em se utilizar um bioensaio é que diferentes organismos podem ser exposto em um período de tempo curto ou longo e estes detectarem efeitos tóxicos de pequenas concentrações ou combinações de diferentes substâncias ou condições que análises químicas não alcançam. Ou ainda amostras ambientais como águas e sedimentos naturais.

18 Teste Agudo e Crônicos Teste Agudo: observa-se efeitos rápidos ocorridos na respiração ou sistema nervoso central, duração de 1 a 5 dias, resultados em CL 50 ou CE 50 ou CI 50. Teste Crônico: observa-se efeitos por geração: no crescimento, reprodução e sobrevivência. Usa-se organismos jovens em desenvolvimento.

19 Objetivos: Monitorar a qualidade de águas ou ambiente; Registro de produtos químicos; Caracterizar efluentes ou resíduos sólidos; Avaliar impacto ambiental de lançamentos de efluentes em corpos receptores; Estabelecer limites permissíveis de lançamentos no solo; Avaliar potencial de periculosidade e riscos ambientais.

20 C. xanthus H. attenuata P. subcapitata D. similis L. sativa A. cepa Bioensaios

21 Concentração Efetiva CE 50 Análises dos experimentos Mortalidade e reprodução Inibição do crescimento

22 Análises dos experimentos % de Inibição Mutagenicidade e genotoxicidade Estatística Kruskal-Wallis Mortalidade e eclosão Estatística Teste de Fischer /Classificado sua toxicidade (BARBOSA, 2000)

23 Teste com Algas A alga Selenastrum ou Pseudochircheriella capitata é de água doce, distribuição cosmopolita, unicelular. Observa-se o efeito do aumento ou diminuição do número de células (crescimento), por contagem ou por turgidez.

24 Teste com Minhocas Geralmente é utilizado para ver efeitos de substâncias aplicadas ao solo. A minhoca é importada, se alimenta de detritos orgânicos e se reproduz rapidamente. Organismos são criados no laboratório. No teste usa-se solo artificial (musgo+areia+caulin), coloca-se 10 organismos aclimatados e após 7 a 14 dias conta-se os indivíduos (%mortalidade).

25 Eisenia foetida

26 Toxicidade Aguda para Microcrustaceo Daphnia similis Daphnia magma

27 Teste com Peixes Utiliza-se as larvas (24 h) dos peixes. Alimentação duas vezes ao dia. Avalia-se efeito letal e sub-letal, 96h (4 dias) após aplicação do produto.

28 Danio rerio Paulistinha, zebrafish Cyprinus carpio Carpa comum Testes de Toxicidade com peixes

29 Teste Toxicidade Aguda com Peixes Aquário pra paulistinha 3l e carpa 20 a 25 l Avaliação após 4, e 92 h Efeitos sub-letais: perda de equilíbrio, flutuação ou agonia no fundo, natação errática, etc. Concentração até 100% de mortalidade

30 Testes de toxicidade com planta Terrestres Germinação e crescimento Plantas terrestres (OECD 208, Draft 2000) Monocotiledôneas -milho (Zea mays) Dicotiledôneas – soja (Glycine max) e pepino (Cucumis sativus). Várias são recomendadas. Objetivo: determinar a CL 50 CI 50 e CE 50 de substâncias (germinação e crescimento – peso dos organismos, ao longo de 21 dias). Usa três espécies, cinco sementes cada. Luz e escuro.

31 MêsLC 50 EC 50 dez/051.81g/l1.10g/l jan/062.15g/l1.25g/l fev/062,74g/l1,69g/l mar/062,77g/l1,04g/l abr/063,06g/l1,40g/l Tabela 5 – Resultados dos testes de sensibilidade para Hydra attenuata a Na Cl Testes de Sensibilidade

32 Teste de Sensibilidade de Daphnia Magna para Na Cl. MêsLC 50 dez/055.33g/l jan/064.50g/l fev/064.49g/l mar/065,06g/l abr/065,33g/l

33 Carta Controle

34 Rio Corumbataí-Pastoreio

35 Allium cepa Elonga ç ão da raiz – agudo H. attenuata Morte ou altera ç ões morfol ó gica agudo e crônico S.capricornutum N ú mero de c é lulas - crônico D. similis, D. magna Imobilidade ou morte- agudo Tamanho do organismo, peso, sobrevivência reprodu ç ão – crônico Lactuca sativa Germina ç ão e crescimento de ra í zes - agudo e crônico

36 Teste com Daphnia Piracicaba Rio Claro Jusante X X Rio Claro Montante X Corumbataí Jusante X Corumbataí Montante X* X** X* X* Analândia Jusante Analândia Montante D. similis AGUDO 5/11 D. magna CRÔNICO 5/11 ( com alimentação) D. magna AGUDO 27/02 20/05 5/11 (sem alimentação) X

37 Estações nov/04fev/05mai/05set/05Dez/05 mar/0 6 1>100% 225,9%>100% 314,2%>100% 96,8%>100%86,6% 423,5%>100% 95,3%>100%80,7% 543,7%>100% 96,4%93,1%77,1% 622,5%>100% 25,9%96,5%62,5% 717,1% >100 %70,1%22,2%57,7%38,7% Resultados de toxicidade para Hydra com sedimentos de rio, CL50 96 h

38 Crescimento –S.capricornutum Selenastrum capricornutum (10 5 mL ) Piracicaba Jusante Rio Claro Jusante Rio Claro Montante Corumbataí Jusante Corumbataí Montante Analândia Jusante Analândia Montante Água Sedimento Controle

39 Raiz de Cebola 0,0 0,5 1,0 1,5 Piracicaba Rio Claro Juante Rio Claro Montante Corumbataí Jusante Corumbataí Montante Analândia Jusante Analândia Montante Controle Raiz ( cm )

40 Dados: Médias (em g/L) dos teores de pigmentos fotossintetizantes totais (clorofila-a) - excluídos os resultados da coleta de 23/09/05 Dados: Médias (em g/L) dos teores de pigmentos fotossintetizantes totais (clorofila-a) - excluídos os resultados da coleta de 23/09/05 Fonte: SEMAE - Piracicaba Estado trófico em função da concentração de clorofila-a Algas e suas influências na qualidade das águas e nas tecnologias de tratamento - Fonte: Di Bernardo

41 Parâmetros Físicos e Químicos pHODCENO 3 NH 3 AM7,18,224,00,40,1 AJ7,37,523,60,20,5 CM7,37,529,90,20,5 CJ7,67,035,50,20,4 RCM7,46,144,60,20,5 RCJ7,54,3138,50,90,5 Pira7,25,7141,70,90,7

42 Culturas na Bacia Em seus m2 26% cana, 3% citros 24 moléculas de herbicidas utilizadas 85% se resumem em 7 moléculas Moléculas que possuem mobilidade no solo alcançaram a água do rio no período das chuvas, acima de limites permitidos para consumo humano e proteção de organismos aquáticos.

43 Metais ou Elementos Químicos As fontes de contaminação por metais: estão presentes em fertilizantes, esgotos doméstico e industriais. Na água não foi encontrado elementos acima dos valores permitidos. No sedimento as concentrações são preocupantes próximo a foz do Rio. Nas partículas em suspensão as concentrações foram de 8 a 113 X superiores ao do sedimento, em coleta após chuva forte (nov, 2004).

44 Alumínio 7 mil Ferro5 mil Manganês 184 Cobre9 Cromo5 Chumbo4 Estrôncio4 Níquel3 Arsênico0,66 cádmio0,18 Quantidade em kg por dia de elementos transportado pelo rio Adsorvido às partículas – nov. 2004


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