Ecotoxicolog ia
aplicada no controle
da poluição hídrica
Pedro A. Zag atto
Diretor Técnico – B ioag ri Ambiental Ltda
Várias fontes de contaminação do meio hídrico
Fatores que afetam a forma e o destino
do agente químico no ambiente aquático
Luz solar
Atmosfera
Trocas gasosas
Entrada
Adsorção
Bioconcentração
Saída
Dessorção
(Reações de transformações químicas)
Depuração
Trocas no sedimento
Sedimento
(Lee & Jones, 1986)
1ª ECOTOXICOLOGIA
1969 – René TRUHAUT
Ciência relativamente nova
ECOLOGIA
TOXICOLOGIA
OIKOS = casa
LOGOS = conhecimento
Ciência do habitat
Estudo dos efeitos de
um agente químico a
uma
dada espécie
ECOTOXICOLOGIA
Estudo dos efeitos de uma ou mais substâncias
numa população ou comunidade de organismoS
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
Ecotoxicologia
Ensaios- começo Séc.XIX- Curva dose resposta
1930 – peixes
1940/50-diferenças entre espécies – novas pesquisas
1950/60 – efluentes industriais (misturas complexas)
padrões de qualidade da água/efluentes
19760/70 Estudos de toxicidade aguda/fator Aplicação
Década de 80 – Estudos toxicidade crônica
ovos/larvas de peixes/ microcrustáceos
padrões de qualidade com testes crônicos
Validação de resultados
Existe relação entre:
Resultados de testes ecotoxicológicos em
laboratório
e
Resultados do monitoramento ambiental
(Diversidade Biológica) ?
VALIDAÇÃO DE TESTES
ECOTOXICOLÓGICOS
DÉCADAS DE 80/90
Testes toxicidade crônica de curta duração
importância 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 de
toxicidade em laboratório têm um significado
quando comparado com as comunidades
biológicas em campo.
(a)Avaliação da toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia e comunidade
zooplanctônica das águas superficiais do Rio Jacuí, RS (BOHRER & PRINTES,
1998).
Te ste s de tox icida de com Ceriodaphnia dubia e zooplâ ncton do
Rio Ja cuí-RS
25
7
6
5
4
3
10
2
Toxicidade da água
5
Zooplâncton
90
4
(B) Campanhas de agosto/1984)
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
80
70
3
Pontos de am os trage m
60
50
2
40
30
1
20
Toxicidade
10
densidade x 1000
densidade bentônica x 1000
15
Nº de taxa
C. dubia (jovens/fêmea)
20
0
0
4
5
7
8
9
11
pontos de amostragem
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
Algas
Produtor primário
Daphnia
Consumidor primário
Peixe
Consumidor secundário
Bactérias e fungos
Decompositores
Organismos bentônicos
ORGANISMOS DE DIFERENTES NÍVEIS TRÓFICOS
Tes tes com alg as
Algas
ÁGUAS CONTINENTAIS
ÁGUAS MARINHAS
E/OU ESTUARINAS
Pseudokirchneriella subcapitata Skeletonema costatum
Scenedesmus quadricauda
Isochrisis galbana
Scenedesmus subspicatus
Phaeodactilum tricornutum
Chlamidomonas reinhardii
Ankistrodesmus falcatus
Chlorella pyrenoidosa
Chlorella vulgaris
Anabaena flos aquae
Microcystis aeruginosa
Navícula seminulum
Euglena gracilis
Oscillatoria rubescens
Thalassiosira pseudonana
Fragilaria crotonensis
Asterionella japonica
Gyrosigma spencerii
Dunaliella tertiolecta
Dunaliella bioculata
Dunaliella marina
Tes tes com plantas aquáticas :
Lemna minor
Tes te de toxicidade ag uda e
crônica com Daphnia (D. magna; D. similis)
C iclo reprodutivo
de Daphnia
Tes tes de toxicidade ag uda
com peixes
• Danio rerio
• Pimephales promelas
• Larvas
• C arpas / trutas
Toxicidade aguda
Inclinação da reta
Substância X
Substância Z
Nº de animais que respondem
(%)
100
100
84%
60
%
%
E
f
e 50
i
t
o
E
f
e
i
t
o
50
1
1
10
16
CL50
32
56
0,1
100
Concentração (mg/L)
40
30
10
0
.
.
50
10
0
68%
20
10
0
30
50 100
200
CL50
Concentração (mg/L)
30
50 100
200
CL50
Concentração (mg/L)
CL50 – DL50
0
-2S
-1S
X
+1S +2S
mínima
máxima
Concentração (mg/L)
Curva hipotética de frequência de resposta obtida após administração de
uma substância química a uma população homogênea de animais
(LOOMIS, 1970)
Tes te de toxicidade crônica
com C eriodaphnia dubia
Tes tes de toxicidade crônica
com Peixes
Fêmea
Macho
Classificação de perigo: GHS
Toxicidade crônica
•CENO (NOEC)
•CEO (LOEC)
•VC (MATC)
ORGANISMOS MARINHOS
Microcrustáceo marinho Mysidopsis juniae
Anfípodo de água marinha
Fêmea
Macho
Lytechinus variegatus (ouriço-do-mar)
Artemia sp
Qualidade dos Ensaios Laboratoriais
•C ertificação AB NT IS O/IE C 17025
MÉTODOS PADRONIZADOS
• Associações Nacionais de Normalização
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
AFNOR – Association Française de Normalisation
ASTM – American Society for Testing and Materials
• Organizações Internacionais de Normalização
ISO – International Organization for Standardization
OECD - Organization for Economic and Co-Operation
Development
• Outros
A
B
* *
*
*
*
*
* *
* *
***
**
**
***
**
C
D
***
*
***
***
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
EXCELENTE
EXCELENTE
REGULAR
BOA
EXCELENTE
RUIM
RUIM
RUIM
Fig. Precisão e exatidão de resultados de testes ecotoxicológicos
No caso A, a precisão e exatidão são excelentes, pois atingem a parte
central do alvo
No caso B, a exatidão é boa porque o resultado médio dos testes é
próximo ao do caso ª
No 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
Bis (2 etilhexil) ftalato
Hexaclorobenzeno
Tolueno
Triclorofluorometano
1,1,2,2 tetracloroetileno
bismuto
chumbo
tálio
tungstênio
arsênico
níquel
sílica
lítio
tântalo ítrio
háfnio
estrôncio
itérbio
ferro
érbio
manganês
antimônio cromo
estanho titânio
cádmio escândio
molibdênio cálcio
nióbio
potássio
zircônio cloro
gálio
zinco
cobalto enxofre
alumínio sódio
vanádio germânio
gadolínio
samário
neodímio
praseodímio
cério
lantânio
bário
iodo
rubídio
bromo
cobre
fósforo
flúor
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
Objetivo dos es tudos ecotoxicológ icos
• Pes quis a
• Monitoramento Ambiental
a
u
g
Á
ida
v
é
• R eg is tro/periculos ide de produtos químicos
• Avaliação de impacto ambiental de efluentes
• C ontrole da qualidade das ág uas continentais e
marinhas , s edimentos e s olos
• Es tabelecimento de critérios de qualidade de
ág uas e efluentes líquidos , res íduos em s olo
Pedro A. Zagatto - Diretor Técnico
BIOAGRI Ambiental Ltda
Rua Aujovil Martini, 201 - Bairro Dois Córregos
CEP 13.420-833 - Piracicaba – SP
fone (19) 3417-4700 - Fax (19) 3417-4711
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