RESUMO
The contaminants of emerging concern (CECs) have been receiving global attention due to their worldwide presence in water bodies. The CECs could be originated from synthetic or natural sources, and they are not commonly monitored, although these substances are continuously reaching the aquatic environment. The main goal of this study was to determine the occurrence of some target CECs in São Paulo state surface water, once there is practically no information on the presence and concentration range of these substances at the studied sites. In addition, the present study aimed to assess adverse effects in the non-target fish embryo of Danio rerio (zebrafish) after exposure to surface water organic extract samples during 96 h using FET test. The CECs in surface water samples were determined by solid-phase extraction and liquid chromatography coupled by mass spectrometry. A 2-year study was assessed in 7 rivers and 3 reservoirs at São Paulo state, where 25 of the 30 analyzed substances were quantified, being caffeine the substance with the highest concentration range (5.5 ng L-1 to 69 µg L-1) and detected in 95% of analyzed samples, followed by bisphenol A (6.5-1300 ng L-1) and carbendazim (4.7-285 ng L-1), found in 50% and 85% of the analyzed samples, respectively. The chemical analysis and biological test were not performed in order to show a direct relationship between concentrations and observed effects on embryos; however, the combined approach can provide a better understanding of the adverse effects caused by mixtures of substances at relevant environmental concentrations. Regarding the adverse effects, it was observed that in the samples from sites with higher anthropogenic activity in the surroundings, there was also a higher mortality rate in organisms. At the Ribeirão Pires River and Sapucaí-Guaçu River, the mortality rate during the 2-year study was 21.6% and 9.3%, respectively. The morphological abnormality rates were higher at Ribeirão Grande (21.4%) and Ribeirão Pires (29.5%) Rivers. The obtained results aim to show that even in low concentrations (ng-µg L-1) the CECs can cause adverse effects on non-target species, and because of that, new chemical indicators would be important to monitor the water quality and protect the aquatic biota.
Assuntos
Poluentes Químicos da Água , Peixe-Zebra , Animais , Brasil , Monitoramento Ambiental , Cromatografia Gasosa-Espectrometria de Massas , Rios , Poluentes Químicos da Água/análise , Poluentes Químicos da Água/toxicidadeRESUMO
The contaminants of emerging concern (CECs) have been receiving global attention due to their worldwide presence in water bodies. The CECs could be originated from synthetic or natural sources, and they are not commonly monitored, although these substances are continuously reaching the aquatic environment. The main goal of this study was to determine the occurrence of some target CECs in São Paulo state surface water, once there is practically no information on the presence and concentration range of these substances at the studied sites. In addition, the present study aimed to assess adverse effects in the non-target fish embryo of Danio rerio (zebrafish) after exposure to surface water organic extract samples during 96 h using FET test. The CECs in surface water samples were determined by solid-phase extraction and liquid chromatography coupled by mass spectrometry. A 2-year study was assessed in 7 rivers and 3 reservoirs at São Paulo state, where 25 of the 30 analyzed substances were quantified, being caffeine the substance with the highest concentration range (5.5 ng L−1 to 69 μg L−1) and detected in 95% of analyzed samples, followed by bisphenol A (6.5–1300 ng L−1) and carbendazim (4.7–285 ng L−1), found in 50% and 85% of the analyzed samples, respectively. The chemical analysis and biological test were not performed in order to show a direct relationship between concentrations and observed effects on embryos; however, the combined approach can provide a better understanding of the adverse effects caused by mixtures of substances at relevant environmental concentrations. Regarding the adverse effects, it was observed that in the samples from sites with higher anthropogenic activity in the surroundings, there was also a higher mortality rate in organisms. At the Ribeirão Pires River and Sapucaí-Guaçu River, the mortality rate during the 2-year study was 21.6% and 9.3%, respectively. The morphological abnormality rates were higher at Ribeirão Grande (21.4%) and Ribeirão Pires (29.5%) Rivers. The obtained results aim to show that even in low concentrations (ng–μg L−1) the CECs can cause adverse effects on non-target species, and because of that, new chemical indicators would be important to monitor the water quality and protect the aquatic biota.
RESUMO
Total mercury (Hg) levels in water, zooplankton and in the invading fish Platanichthys platana were studied in the Billings Complex, in order to understand the transfer of the total Hg to higher trophic levels. Samples were collected at four sites with different levels of eutrophication, at the dry and rainy seasons of 2014. A total of 93 specimens of P. platana were analyzed. During the rainy season the Grande River site was the only one that showed total Hg values above the legal standards (0,004 mg.L-1) in the water, while in the zooplankton, it was detectable only in the Central Body in the same season. Total Hg observed in fish varied between 0,04 e 0,29 g.g-1, and highest values in fish were found at the Grande River site. The analysis of covariance (ANCOVA) showed an influence of the sites (p=0,000) and total length (p = 0.008) on Hg concentrations, suggesting an influence of the environmental conditions on Hg bioaccumulation in the fishes. The successful invasion of P. platana in the Billings Complex suggests that this species is acting as an additional element for the transfer of the total Hg to higher trophic levels.
Foram quantificados os níveis de Mercúrio (Hg) total na água, na comunidade zooplanctônica e no peixe invasor Platanichthys platana do Complexo Billings, buscando compreender o papel desta espécie na transferência do Hg para níveis tróficos superiores. As coletas foram realizadas em quatro locais com diferentes níveis de eutrofização, em duas épocas do ano (seca e chuvosa) de 2014, tendo sido analisados um total de 93 exemplares. Na época chuvosa, o ponto Rio Grande foi o único a apresentar valores de Hg total na água acima do estabelecido pela legislação (0,004 mg.L-1), enquanto que no zooplâncton, este somente foi detectado no ponto Corpo Central na mesma época. Nos peixes o Hg total observado variou entre 0,04 e 0,29 g.g-1, com o valor mais elevado registrado no ponto Rio Grande. A Análise de Covariância (ANCOVA) indicou uma influência dos pontos de coleta (p=0,000) e do comprimento total (p=0,008) nas concentrações de Hg, sugerindo uma influência das condições ambientais sobre a bioacumulação de Hg total nos peixes. A bem sucedida invasão de P. platana no Complexo Billings sugere que esta espécie pode representar um elemento adicional para a transferência do Hg total para os níveis tróficos superiores.
Assuntos
Animais , Bioacumulação/análise , Dieta/veterinária , Mercúrio/análise , Peixes , Zooplâncton , Cadeia AlimentarRESUMO
Total mercury (Hg) levels in water, zooplankton and in the invading fish Platanichthys platana were studied in the Billings Complex, in order to understand the transfer of the total Hg to higher trophic levels. Samples were collected at four sites with different levels of eutrophication, at the dry and rainy seasons of 2014. A total of 93 specimens of P. platana were analyzed. During the rainy season the Grande River site was the only one that showed total Hg values above the legal standards (0,004 mg.L-1) in the water, while in the zooplankton, it was detectable only in the Central Body in the same season. Total Hg observed in fish varied between 0,04 e 0,29 g.g-1, and highest values in fish were found at the Grande River site. The analysis of covariance (ANCOVA) showed an influence of the sites (p=0,000) and total length (p = 0.008) on Hg concentrations, suggesting an influence of the environmental conditions on Hg bioaccumulation in the fishes. The successful invasion of P. platana in the Billings Complex suggests that this species is acting as an additional element for the transfer of the total Hg to higher trophic levels.(AU)
Foram quantificados os níveis de Mercúrio (Hg) total na água, na comunidade zooplanctônica e no peixe invasor Platanichthys platana do Complexo Billings, buscando compreender o papel desta espécie na transferência do Hg para níveis tróficos superiores. As coletas foram realizadas em quatro locais com diferentes níveis de eutrofização, em duas épocas do ano (seca e chuvosa) de 2014, tendo sido analisados um total de 93 exemplares. Na época chuvosa, o ponto Rio Grande foi o único a apresentar valores de Hg total na água acima do estabelecido pela legislação (0,004 mg.L-1), enquanto que no zooplâncton, este somente foi detectado no ponto Corpo Central na mesma época. Nos peixes o Hg total observado variou entre 0,04 e 0,29 g.g-1, com o valor mais elevado registrado no ponto Rio Grande. A Análise de Covariância (ANCOVA) indicou uma influência dos pontos de coleta (p=0,000) e do comprimento total (p=0,008) nas concentrações de Hg, sugerindo uma influência das condições ambientais sobre a bioacumulação de Hg total nos peixes. A bem sucedida invasão de P. platana no Complexo Billings sugere que esta espécie pode representar um elemento adicional para a transferência do Hg total para os níveis tróficos superiores.(AU)
Assuntos
Animais , Bioacumulação/análise , Mercúrio/análise , Peixes , Zooplâncton , Dieta/veterinária , Cadeia AlimentarRESUMO
Wastes foundry sand can be contaminated by metals, depending on the kind of metal that is molten in the casting industry and/or organics from chemical bindings used in these process. Because of the complexity of these mixtures it is difficult to characterize using only chemical analyses. In order to obtain information about the ecological hazard of those samples, biological tests can be used. The acute toxicity test with the luminescent bacteria Vibrio fischeri is a good choice due to its simplicity, low cost and rapid response. In this work virgin and used foundry sands from four different mold-making industries were analyzed. The aqueous extract of the nine virgin sands tested showed negative results for the luminescent bacteria. Ten out of the eighteen used sand samples were positive and they all belonged to the organics chemical-bounded sand process. The samples derived from the green sand mold-making process showed negative responses. Our work confirms that the Vibrio fischeri acute test can be used as an additional tool to evaluate the ecotoxicological hazard of foundry sands and that the toxicity seems to be related to the mold-making process.
O resíduo areia de fundição gerado pelas indústrias que fabricam peças metálicas pode conter diferentes metais,dependendo do tipo de metal fundido, e compostos orgânicos, provenientes dos ligantes químicos utilizados, de composição muitas vezes desconhecida. A complexidade destas amostras dificulta sua caracterização por análisesquímicas. Como ferramenta complementar a estas análises, pode-se utilizar testes ecotoxicológicos, como ode toxicidade aguda com a bactéria luminescente Vibrio fischeri. Neste trabalho foram comparados os resultados de amostras de areias virgens e areias de fundição descartadas de quatro diferentes processos de moldagem e macharia frente ao Vibrio fischeri com o objetivo de verificar a aplicabilidade deste teste para caracterização das areias. Os solubilizados das nove amostras de areias virgens apresentaram resultados negativos para o teste. Das dezoito amostras do resíduo areia de fundição testadas, dez apresentaram resultados positivos, correspondendo às areias que utilizam ligantes químicos orgânicos. As amostras provenientes dos processos denominados areias verdes apresentaram resultados negativos. Estes resultados, comparados com estudos existentes na literatura, sugerem que o teste com Vibrio fischeri pode ser utilizado como ferramenta adicional para a caracterização desses resíduos. Pode-se observar uma relação entre o ligante empregado no processo de moldagem e macharia e as amostras que apresentaram resultados positivos.
Assuntos
Aliivibrio fischeri , Areia , Resíduos Sólidos , Testes de ToxicidadeRESUMO
Objetiva estabelecer um protocolo analítico de preparaçäo de amostras de solos ambientais para determinaçäo de metais e sua aplicaçäo em um estudo de caso para avaliaçäo dos níveis de metais em 4(quatro) cenários de uso e ocupaçäo de solos(área de proteçäo máxima, área agrícola, área industrial e área residencial) no município de Paulínia-SP. A cidade tem sofrido a expansäo de seu parque industrial e cada vez mais será necessária a exploraçäo de água subterrânea para abastecimento público e industrial, em funçäo de escassez e da qualidade das águas superficiais disponíveis já que estäo comprometidas. Na revisäo bibliográfica desta pesquisa, muitas metodologias para preparaçäo de solos para determinaçäo de metais foram apresentadas. Para o protocolo analítico foram testados dois métodos USEPA-3051 e USEPA-3052 (modificado), com diferentes misturas ácidas. Os metais estudados foram As, Ag, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, V e Zn, e foram determinados pelas técnicas espectrométricas de ICP-OES, EAA-Chama, EAA-Forno de Grafite e EAA-Geraçäo de Vapor Frio. O método recomendado para o protocolo analítico foi o método USEPA-3051, por ser mostrar mais adequado, reconhecido internacionalmente e adotado oficialmente pela EPA - Agência Ambiental dos Estados Unidos . O protocolo analítico proposto disponibilizará um procedimento seguro e confiável aos pesquisadores, agentes de saúde, agências ambientais e demais interessados . Verificou-se que as concentraçöes de metais nos diferentes cenários de uso e ocupaçäo de solo estudados ficaram abaixo ou próximo dos valores de referência de qualidade, sendo que alguns resultados no cenário industrial e residencial mostraram-se acima dos valores de referência de qualidade. Entretanto, os resultados em todos os cenários apresentaram-se abaixo dos valores de alerta e intervençäo