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Pedro A. ZagattoDiretor Técnico – B ioagri Ambiental Ltda

Ecotoxicologia aplicada no controle da poluição hídrica

Várias fontes de contaminação do meio hídrico

Sedimento

Depuração

Bioconcentração

Entrada

Atmosfera

Trocas gasosas

Luz solar

SaídaAdsorção

Dessorção

(Reações de transformações químicas)

Trocas no sedimento

(Lee & Jones, 1986)

Fatores que afetam a forma e o destino do agente químico no ambiente aquático

1ª ECOTOXICOLOGIA

1969 – René TRUHAUT

Ciência relativamente nova

ECOTOXICOLOGIA

Estudo dos efeitos de uma ou mais substâncias

numa população ou comunidade de organismoS

Estudo dos efeitos de um agente químico a

uma dada espécie

ECOLOGIA TOXICOLOGIA

 OIKOS = casa LOGOS = conhecimento

Ciência do habitat

Conceituação da Ecotoxicologia

ECOTOXICOLOGIA

É A CIÊNCIA QUE ESTUDA OS EFEITOS TÓXICOS DE AGENTES FÍSICOS E QUÍMICOS SOBRE ORGANISMOS

VIVOS, PARTICULARMENTE SOBRE

POPULAÇÕES E COMUNIDADES EM SEUS ECOSSISTEMAS, INCLUINDO AS

FORMAS DE TRANSPORTE DESSES AGENTES E SUAS INTERAÇÕES COM O

AMBIENTE

EcotoxicologiaEnsaios- começo Séc.XIX- Curva dose resposta1930 – peixes1940/50-diferenças entre espécies – novas pesquisas1950/60 – efluentes industriais (misturas complexas)padrões de qualidade da água/efluentes19760/70 Estudos de toxicidade aguda/fator AplicaçãoDécada de 80 – Estudos toxicidade crônicaovos/larvas de peixes/ microcrustáceospadrões de qualidade com testes crônicosValidação de resultados

Resultados de testes ecotoxicológicos em laboratório

e

Resultados do monitoramento ambiental (Diversidade Biológica) ?

Existe relação entre:

DÉCADAS DE 80/90

Testes toxicidade crônica de curta duraçãoimportância do uso dos testes

implementação no controle da poluição hídrica

testes laboratoriais x extrapolação para o ambiente

ESTUDOS DE VALIDAÇÃO

Objetivo: avaliar se os resultados dos testes detoxicidade em laboratório têm um significado

quando comparado com as comunidades biológicas em campo.

VALIDAÇÃO DE TESTES ECOTOXICOLÓGICOS

0

1

2

3

4

4 5 7 8 9 11pontos de amostragem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

dens

idad

e be

ntôn

ica

x 10

00

Toxicidade

densidade x 1000

(B) Campanhas de agosto/1984)

Testes de toxicidade com Ceriodaphnia dubia e zooplâncton do Rio Jacuí-RS

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Pontos de amostragem

C. d

ubia

(jo

vens

/fêm

ea)

0

1

2

3

4

5

6

7

Nº

de t

axa

Toxicidade da água

Zooplâncton

(a)Avaliação da toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia e comunidade zooplanctônica das águas superficiais do Rio Jacuí, RS (BOHRER & PRINTES, 1998).

Relação toxicidade das águas versus densidade bentônica no do Rio Cubatão e seus afluentes (CETESB, 1986).

ESTUDOS DE VALIDAÇÃO DE TESTES ECOTOXICOLÓGICOS

VALIDAÇÃO DE TESTES ECOTOXICOLÓGICOS

Peixe Consumidor secundário

Daphnia Consumidor primário

Algas Produtor primário

Bactérias e fungos Decompositores

Organismos bentônicos

ORGANISMOS DE DIFERENTES NÍVEIS TRÓFICOS

Testes com algas

Algas

ALGAS

Fragilaria crotonensisThalassiosira pseudonanaOscillatoria rubescensEuglena gracilisNavícula seminulum

Microcystis aeruginosaDunaliella marinaAnabaena flos aquaeDunaliella bioculataChlorella vulgarisDunaliella tertiolectaChlorella pyrenoidosaGyrosigma spenceriiAnkistrodesmus falcatusAsterionella japonicaChlamidomonas reinhardiiPhaeodactilum tricornutumScenedesmus subspicatusIsochrisis galbanaScenedesmus quadricaudaSkeletonema costatumPseudokirchneriella subcapitata

ÁGUAS MARINHAS E/OU ESTUARINAS

ÁGUAS CONTINENTAIS

Testes com plantas aquáticas : Lemna minor

Teste de toxicidade aguda e crônica com Daphnia (D. magna; D. similis)

Ciclo reprodutivode Daphnia

Testes de toxicidade aguda com peixes

• Danio rerio

• Pimephales promelas

• Larvas

• Carpas / trutas

.

Concentração (mg/L)

0 -2S -1S X +1S +2S

0

10

40

60

20

30

50

Nº de animais que respondem (%)

68%

84%

Curva hipotética de frequência de resposta obtida após administração de uma substância química a uma população homogênea de animais (LOOMIS, 1970)

mínima máxima

.

Inclinação da retaInclinação da reta

Concentração (mg/L)

Efeito

Substância X Substância Z

Concentração (mg/L)

CL50CL50

30 50 100 200 30 50 100 2000,1

1

50

100

%

10

Concentração (mg/L)

Efeito

CL50

0 10 16 32 56 1000

1

50

100

%

10

Toxicidade aguda

CL50 – DL50

Teste de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia

Testes de toxicidade crônica com Peixes

Macho

Fêmea

•CENO (NOEC)•CEO (LOEC)•VC (MATC)

Classificação de perigo: GHS Classificação de perigo: GHS Toxicidade crônicaToxicidade crônica

Microcrustáceo marinho Mysidopsis juniae Fêmea

Macho

Lytechinus variegatus (ouriço-do-mar)

Anfípodo de água marinha

Artemia sp

ORGANISMOS MARINHOS

•Certificação ABNT IS O/IEC 17025

Qualidade dos Ensaios Laboratoriais

• Associações Nacionais de Normalização

ABNT – Associação Brasileira de Normas TécnicasAFNOR – Association Française de NormalisationASTM – American Society for Testing and Materials  • Organizações Internacionais de Normalização ISO – International Organization for StandardizationOECD - Organization for Economic and Co-Operation Development • Outros

MÉTODOS PADRONIZADOS

** ** **

*** ***

* * * *

* * *

* *

*** ***

* *** *

* *

* *

*

* *

*

*

*

EXCELENTE REGULAR EXCELENTE RUIM EXCELENTE BOA RUIM RUIM

Fig. Precisão e exatidão de resultados de testes ecotoxicológicos

A B C D

No caso A, a precisão e exatidão são excelentes, pois atingem a parte central do alvoNo caso B, a exatidão é boa porque o resultado médio dos testes é próximo ao do caso ªNo caso C, verifica-se que a precisão é excelente, porém existe aí um erro sistemático para a qual a exatidão é ruim.

Lançamentos de efluentes industriais

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO EFLUENTE DE UMA INDÚSTRIA TÊXTIL

(Walsh et al., 1980)

56 substâncias Dietil ftalato tântalo ítrio gadolínio Bis (2 etilhexil) ftalato háfnio estrôncio samário Hexaclorobenzeno itérbio ferro neodímio Tolueno érbio manganês praseodímio Triclorofluorometano antimônio cromo cério 1,1,2,2 tetracloroetileno estanho titânio lantânio bismuto cádmio escândio bário chumbo molibdênio cálcio iodo tálio nióbio potássio rubídio tungstênio zircônio cloro bromo arsênico gálio zinco cobre níquel cobalto enxofre fósforo sílica alumínio sódio flúor lítio vanádio germânio magnésio

Dispersão do efluente no rio

Dispersão de efluente no rio

Resolução CONAMA Art. 33

Toxicidade permissível para rios e córregos

100

10

Exemplo:Toxicidade permissível

Mortandade de peixes

Água é vida

Objetivo dos estudos ecotoxicológicos•Pesquisa

•Monitoramento Ambiental

•Regis tro/periculos ide de produtos químicos

•Avaliação de impacto ambiental de efluentes

•Controle da qualidade das águas continentais e marinhas, sedimentos e solos

•Estabelecimento de critérios de qualidade de águas e efluentes líquidos , res íduos em solo

Pedro A. Zagatto - Diretor TécnicoBIOAGRI Ambiental Ltda Rua Aujovil Martini, 201 - Bairro Dois CórregosCEP 13.420-833 - Piracicaba – SPfone (19) 3417-4700 - Fax (19) 3417-4711p.zagatto@bioagriambiental.com.br