Bioaccumulation of organochlorine pesticides, Procamallanus sp. (Baylis, 1923) infections, and microbial colonization in African Snakehead fish sampled from Lekki lagoon, Lagos, Nigeria / Bioacumulação de pesticidas organoclorados, infecções por Procamallanus sp. (Baylis, 1923) e colonização microbiana em peixes africanos Snakehead coletados na lagoa Lekki, Lagos, Nigéria

The exponential rise in the Nigerian population has necessitated the use of agrochemicals for enhanced agricultural yields to meet the ever-rising demand for food. However, agrochemicals such as organochlorine pesticides (OCPs) have caused several devastating health and ecological challenges. The study was therefore aimed at assessing the bioaccumulation of OCPs and the associated parasitological and microbial susceptibility in P. obscura to determine the possible ecological impacts of the chemical. A total of 106 specimens of Parachanna obscura fish species were sampled between July and November 2019 from Lekki Lagoon in Lagos, Nigeria. Four culture media, namely nutrient agar (NA), MacConkay agar (MCA), eosin methylene blue (EMB), and sabouraud dextrose agar (SDA) were employed in microbial culture. These microbes were subjected to ceftazidime, ceftriaxone, cefuroxime, gentamicin, ofloxacin, augmentin, nitrofurantoin, ciprofloxacin, and erythromycin to test for resistance, susceptibility and intermediate statuses before and after curing. OCPs were tested in the water, sediment, and tissues of P. obscura using gas chromatography flame ionization detector (GC-FID). P. obscura sampled in the lagoon had poor growth exponent which was characterized by negative allometry (slenderness) in the sampled fish. Although the incidence of parasitic infection in the fish was not alarming, the situation might be aggravated if the prevalent anthropogenic activities persist, resulting in immunosuppression. Regulation of anthropogenic activities in the catchment area is recommended to forestall the prognosis of health and environmental hazards associated with the agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal activities around the lagoon. Bacteria that conferred the most resistance to the majority of the antibiotics were Staphylococcus sp., Micrococcus sp. Escherichia coli and Klebsiella sp., testing positive to plasmid profile. They conferred high resistance to the antibiotics before plasmid curing but became highly susceptible post- plasmid curing. This implies that the gene for resistance in the bacteria isolates was plasmid-mediated, that is, they were obtained from the environment. In the event of an outbreak of waterborne diseases such as cholera, typhoid, dysentery, and diarrhea, there may be non-response to treatment among the infected inhabitants. The incidence of antibiotic resistance in bacteria colonies recorded in this study is of great public health concern, given the possibility of the antibiotic-resistant bacteria strains being passed to humans through fish consumption, resulting in increased multi-drug resistance in humans. Regulation of anthropogenic activities around the lagoon is recommended to forestall prognosis of health and environmental hazards associated with OCPs from agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal sources.(AU)

O aumento exponencial da população nigeriana exigiu o uso de agroquímicos para aumentar a produção agrícola e, assim, atender à crescente demanda por alimentos. No entanto, agroquímicos como pesticidas organoclorados (OCPs) causaram vários problemas de saúde e ecológicos. Portanto, o estudo teve como objetivo avaliar a bioacumulação de OCPs e a suscetibilidade parasitológica e microbiana associada em Parachanna obscura, a fim de determinar os possíveis impactos ecológicos desse produto químico. Foi amostrado um total de 106 espécimes de P. obscura entre julho e novembro de 2019 da lagoa Lekki, em Lagos, Nigéria. Quatro meios de cultura, como o ágar nutritivo (NA), o ágar MacConkay (MCA), o ágar eosina azul de metileno (EMB) e o ágar sabouraud dextrose (SDA), foram empregados na cultura microbiana. Esses micróbios foram submetidos a ceftazidima, ceftriaxona, cefuroxima, gentamicina, ofloxacina, augmentin, nitrofurantoína, ciprofloxacina e eritromicina para testar resistência, suscetibilidade e status intermediário antes e depois da cura. Os OCPs foram testados na água, sedimentos e tecidos de P. obscura usando um detector de ionização de chama por cromatografia em fase gasosa (GC-FID). Os peixes amostrados de P. obscura da lagoa apresentaram um expoente de crescimento ruim, caracterizado por alometria negativa (esbelteza). Embora a incidência de infecção parasitária nos peixes não tenha sido alarmante, a situação pode ser agravada se as atividades antropogênicas prevalecentes persistirem, resultando em imunossupressão. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas na área de captação para prevenir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados a atividades agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais ao redor da lagoa. As bactérias que conferiram maior resistência à maioria dos antibióticos foram Staphylococcus sp., Micrococcus sp., Escherichia coli e Klebsiella sp., com teste positivo para o perfil plasmidial. Elas conferiram alta resistência aos antibióticos antes da cura do plasmídeo, mas se tornaram altamente suscetíveis após a cura dele. Isso implica que o gene de resistência nos isolados de bactérias foi mediado por plasmídeo, ou seja, foi obtido do ambiente. No caso de surtos de doenças transmitidas pela água, como cólera, febre tifoide, disenteria e diarreia, pode haver não resposta ao tratamento entre os habitantes infectados. A incidência de resistência a antibióticos nas colônias de bactérias registradas neste estudo é de grande preocupação para a saúde pública, dada a possibilidade de que as cepas de bactérias resistentes a antibióticos sejam transmitidas aos seres humanos por meio do consumo de peixes, resultando em maior resistência a múltiplas drogas em seres humanos. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas ao redor da lagoa para impedir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados aos OCPs de fontes agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais.(AU)

Tracing the origin of reservoir sediments using magnetic properties in Southeastern Brazil / Traçando a origem de sedimentos de reservatórios usando propriedades magnéticas no Sudeste do Brasil

Determining the origin of eroded soil is essential to design effective soil erosion control strategies which preserve the soil resource, enhance agricultural productivity, and reduce the negative impacts of soil erosion, in-field and off-field. Magnetic properties have been widely used in temperate environments to identify sediment sources, pathways and links, but there have been very few applications in tropical and subtropical environments. Therefore, in this paper we investigated reservoir sediment sources in the Upper Grande River Basin, Southeastern Brazil, using sediment tracing techniques based on magnetic parameters (low and high frequency magnetic susceptibility, frequency dependent susceptibility). The different parent materials and subtropical weathering conditions resulted in soils having different Fe oxide minerals and Fe oxide contents, promoting magnetic variability that allowed comparison and identification of possible sources of reservoir sediments in order to reduce water erosion impacts. The results indicate the suitability of magnetic properties as a tracer for soil erosion studies in tropical environments.

Determinar a origem de solos erodidos é essencial para projetar estratégias efetivas de controle da erosão do solo que preservem os recursos do solo, aumentem a produtividade agrícola e reduzam os impactos negativos da erosão do solo, em campo e fora dele. As propriedades magnéticas têm sido amplamente utilizadas em ambientes temperados para identificar fontes, vias e elos de sedimentos, mas existem pouquíssimas aplicações em ambientes tropicais. Portanto, neste trabalho investigamos fontes de sedimentos de reservatórios na Bacia do Alto Rio Grande, Sudeste do Brasil, utilizando técnicas de rastreamento de sedimentos baseadas em parâmetros magnéticos (suscetibilidade magnética de baixa e alta freqüência, susceptibilidade dependente da freqüência). Os diferentes materiais de origem e condições de intemperismo tropical resultaram em solos com diferentes minerais de óxido de Fe e teores de óxidos de Fe, promovendo variabilidade magnética que permitiu a comparação e identificação de possíveis fontes de sedimentos de reservatórios para reduzir os impactos da erosão hídrica. Os resultados indicam a adequação das propriedades magnéticas como um traçador para estudos de erosão do solo em ambientes tropicais.

Tracing the origin of reservoir sediments using magnetic properties in Southeastern Brazil / Traçando a origem de sedimentos de reservatórios usando propriedades magnéticas no Sudeste do Brasil

Determining the origin of eroded soil is essential to design effective soil erosion control strategies which preserve the soil resource, enhance agricultural productivity, and reduce the negative impacts of soil erosion, in-field and off-field. Magnetic properties have been widely used in temperate environments to identify sediment sources, pathways and links, but there have been very few applications in tropical and subtropical environments. Therefore, in this paper we investigated reservoir sediment sources in the Upper Grande River Basin, Southeastern Brazil, using sediment tracing techniques based on magnetic parameters (low and high frequency magnetic susceptibility, frequency dependent susceptibility). The different parent materials and subtropical weathering conditions resulted in soils having different Fe oxide minerals and Fe oxide contents, promoting magnetic variability that allowed comparison and identification of possible sources of reservoir sediments in order to reduce water erosion impacts. The results indicate the suitability of magnetic properties as a tracer for soil erosion studies in tropical environments.(AU)

Determinar a origem de solos erodidos é essencial para projetar estratégias efetivas de controle da erosão do solo que preservem os recursos do solo, aumentem a produtividade agrícola e reduzam os impactos negativos da erosão do solo, em campo e fora dele. As propriedades magnéticas têm sido amplamente utilizadas em ambientes temperados para identificar fontes, vias e elos de sedimentos, mas existem pouquíssimas aplicações em ambientes tropicais. Portanto, neste trabalho investigamos fontes de sedimentos de reservatórios na Bacia do Alto Rio Grande, Sudeste do Brasil, utilizando técnicas de rastreamento de sedimentos baseadas em parâmetros magnéticos (suscetibilidade magnética de baixa e alta freqüência, susceptibilidade dependente da freqüência). Os diferentes materiais de origem e condições de intemperismo tropical resultaram em solos com diferentes minerais de óxido de Fe e teores de óxidos de Fe, promovendo variabilidade magnética que permitiu a comparação e identificação de possíveis fontes de sedimentos de reservatórios para reduzir os impactos da erosão hídrica. Os resultados indicam a adequação das propriedades magnéticas como um traçador para estudos de erosão do solo em ambientes tropicais.(AU)

Bioaccumulation of Organochlorine Pesticides, Procamallanus sp. (Baylis, 1923) infections, and Microbial Colonization in African Snakehead fish Sampled from Lekki Lagoon, Lagos, Nigeria

Abstract The exponential rise in the Nigerian population has necessitated the use of agrochemicals for enhanced agricultural yields to meet the ever-rising demand for food. However, agrochemicals such as organochlorine pesticides (OCPs) have caused several devastating health and ecological challenges. The study was therefore aimed at assessing the bioaccumulation of OCPs and the associated parasitological and microbial susceptibility in P. obscura to determine the possible ecological impacts of the chemical. A total of 106 specimens of Parachanna obscura fish species were sampled between July and November 2019 from Lekki Lagoon in Lagos, Nigeria. Four culture media, namely nutrient agar (NA), MacConkay agar (MCA), eosin methylene blue (EMB), and sabouraud dextrose agar (SDA) were employed in microbial culture. These microbes were subjected to ceftazidime, ceftriaxone, cefuroxime, gentamicin, ofloxacin, augmentin, nitrofurantoin, ciprofloxacin, and erythromycin to test for resistance, susceptibility and intermediate statuses before and after curing. OCPs were tested in the water, sediment, and tissues of P. obscura using gas chromatography flame ionization detector (GC-FID). P. obscura sampled in the lagoon had poor growth exponent which was characterized by negative allometry (slenderness) in the sampled fish. Although the incidence of parasitic infection in the fish was not alarming, the situation might be aggravated if the prevalent anthropogenic activities persist, resulting in immunosuppression. Regulation of anthropogenic activities in the catchment area is recommended to forestall the prognosis of health and environmental hazards associated with the agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal activities around the lagoon. Bacteria that conferred the most resistance to the majority of the antibiotics were Staphylococcus sp., Micrococcus sp. Escherichia coli and Klebsiella sp., testing positive to plasmid profile. They conferred high resistance to the antibiotics before plasmid curing but became highly susceptible post- plasmid curing. This implies that the gene for resistance in the bacteria isolates was plasmid-mediated, that is, they were obtained from the environment. In the event of an outbreak of waterborne diseases such as cholera, typhoid, dysentery, and diarrhea, there may be non-response to treatment among the infected inhabitants. The incidence of antibiotic resistance in bacteria colonies recorded in this study is of great public health concern, given the possibility of the antibiotic-resistant bacteria strains being passed to humans through fish consumption, resulting in increased multi-drug resistance in humans. Regulation of anthropogenic activities around the lagoon is recommended to forestall prognosis of health and environmental hazards associated with OCPs from agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal sources.

Resumo O aumento exponencial da população nigeriana exigiu o uso de agroquímicos para aumentar a produção agrícola e, assim, atender à crescente demanda por alimentos. No entanto, agroquímicos como pesticidas organoclorados (OCPs) causaram vários problemas de saúde e ecológicos. Portanto, o estudo teve como objetivo avaliar a bioacumulação de OCPs e a suscetibilidade parasitológica e microbiana associada em Parachanna obscura, a fim de determinar os possíveis impactos ecológicos desse produto químico. Foi amostrado um total de 106 espécimes de P. obscura entre julho e novembro de 2019 da lagoa Lekki, em Lagos, Nigéria. Quatro meios de cultura, como o ágar nutritivo (NA), o ágar MacConkay (MCA), o ágar eosina azul de metileno (EMB) e o ágar sabouraud dextrose (SDA), foram empregados na cultura microbiana. Esses micróbios foram submetidos a ceftazidima, ceftriaxona, cefuroxima, gentamicina, ofloxacina, augmentin, nitrofurantoína, ciprofloxacina e eritromicina para testar resistência, suscetibilidade e status intermediário antes e depois da cura. Os OCPs foram testados na água, sedimentos e tecidos de P. obscura usando um detector de ionização de chama por cromatografia em fase gasosa (GC-FID). Os peixes amostrados de P. obscura da lagoa apresentaram um expoente de crescimento ruim, caracterizado por alometria negativa (esbelteza). Embora a incidência de infecção parasitária nos peixes não tenha sido alarmante, a situação pode ser agravada se as atividades antropogênicas prevalecentes persistirem, resultando em imunossupressão. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas na área de captação para prevenir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados a atividades agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais ao redor da lagoa. As bactérias que conferiram maior resistência à maioria dos antibióticos foram Staphylococcus sp., Micrococcus sp., Escherichia coli e Klebsiella sp., com teste positivo para o perfil plasmidial. Elas conferiram alta resistência aos antibióticos antes da cura do plasmídeo, mas se tornaram altamente suscetíveis após a cura dele. Isso implica que o gene de resistência nos isolados de bactérias foi mediado por plasmídeo, ou seja, foi obtido do ambiente. No caso de surtos de doenças transmitidas pela água, como cólera, febre tifoide, disenteria e diarreia, pode haver não resposta ao tratamento entre os habitantes infectados. A incidência de resistência a antibióticos nas colônias de bactérias registradas neste estudo é de grande preocupação para a saúde pública, dada a possibilidade de que as cepas de bactérias resistentes a antibióticos sejam transmitidas aos seres humanos por meio do consumo de peixes, resultando em maior resistência a múltiplas drogas em seres humanos. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas ao redor da lagoa para impedir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados aos OCPs de fontes agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais.

Divergence in energy sources for Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae) in Neotropical floodplains

The stable carbon isotopic variability and the contributions of autochthonous (sediment microbial biomass, phytoplankton, and periphyton) and allochthonous (soil microbial biomass) sources available to the detritivorous fish Prochilodus lineatus were investigated in three environments of the floodplain of the Upper Paraná River. The isotopic composition of carbon sources and fish varied significantly among the studied environments. The autochthonous resources, represented by the phytoplankton, were the most assimilated by the species, followed by periphyton and sediment microbial biomass. The species used the sources differently in each environment. This study suggests that the inherent characteristics of this area, as well as the size of the watershed, the dry season, anthropogenic actions, and phytoplankton productivity, favor the use of autochthonous resources by the species studied. Therefore, studies in the floodplain should employ an eco-hydrological approach that quantifies the magnitude of energy subsidies, as well as an access route to consumers, knowledge about the selectivity of detritivorous species and the effects of different land uses.(AU)

A variabilidade isotópica e as contribuições autóctones (biomassa microbiana do sedimento, fitoplâncton e perifíton) e alóctone (biomassa microbiana do solo) assim como as principais fontes de carbono para o peixe detritívoro Prochilodus lineatus foram investigadas em três diferentes ambientes, da planície de inundação do alto rio Paraná. A composição isotópica das fontes de carbono e dos consumidores variaram significativamente entre os ambientes estudados, e os recursos alóctones, representados pelo fitoplâncton, foram os mais utilizados pela espécie, seguido pelo perifíton e biomassa do sedimento microbiano. A espécie utilizou fontes de carbono distintas em cada ambiente. Este estudo sugere que características inerentes a cada ambiente, assim como o tamanho do ambiente, o período de seca, ações antropogênicas e produtividade do fitoplâncton favorecem o uso dos recursos alóctones pela espécie estudada. Portanto, estudos na planície de inundação devem empregar uma abordagem eco-hidrológicas que quantifique a magnitude dos subsídios energéticos, bem como as vias energéticas aos consumidores, o conhecimento acerca da seletividade das espécies de detritívoros e o efeito dos diferentes usos da terra.(AU)

Divergence in energy sources for Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae) in Neotropical floodplains

The stable carbon isotopic variability and the contributions of autochthonous (sediment microbial biomass, phytoplankton, and periphyton) and allochthonous (soil microbial biomass) sources available to the detritivorous fish Prochilodus lineatus were investigated in three environments of the floodplain of the Upper Paraná River. The isotopic composition of carbon sources and fish varied significantly among the studied environments. The autochthonous resources, represented by the phytoplankton, were the most assimilated by the species, followed by periphyton and sediment microbial biomass. The species used the sources differently in each environment. This study suggests that the inherent characteristics of this area, as well as the size of the watershed, the dry season, anthropogenic actions, and phytoplankton productivity, favor the use of autochthonous resources by the species studied. Therefore, studies in the floodplain should employ an eco-hydrological approach that quantifies the magnitude of energy subsidies, as well as an access route to consumers, knowledge about the selectivity of detritivorous species and the effects of different land uses.(AU)

A variabilidade isotópica e as contribuições autóctones (biomassa microbiana do sedimento, fitoplâncton e perifíton) e alóctone (biomassa microbiana do solo) assim como as principais fontes de carbono para o peixe detritívoro Prochilodus lineatus foram investigadas em três diferentes ambientes, da planície de inundação do alto rio Paraná. A composição isotópica das fontes de carbono e dos consumidores variaram significativamente entre os ambientes estudados, e os recursos alóctones, representados pelo fitoplâncton, foram os mais utilizados pela espécie, seguido pelo perifíton e biomassa do sedimento microbiano. A espécie utilizou fontes de carbono distintas em cada ambiente. Este estudo sugere que características inerentes a cada ambiente, assim como o tamanho do ambiente, o período de seca, ações antropogênicas e produtividade do fitoplâncton favorecem o uso dos recursos alóctones pela espécie estudada. Portanto, estudos na planície de inundação devem empregar uma abordagem eco-hidrológicas que quantifique a magnitude dos subsídios energéticos, bem como as vias energéticas aos consumidores, o conhecimento acerca da seletividade das espécies de detritívoros e o efeito dos diferentes usos da terra.(AU)

Sonic anemometry and sediment traps to evaluate the effectiveness of windbreaks in preventing wind erosion

The present work analyzes the effectiveness of windbreaks against wind erosion through the study of streamline patterns and turbulent flow by means of sonic anemometry and sediment traps. To this end, windbreaks composed of plastic meshes (7.5 m long and 0.7 m tall) were used. Windbreaks are a good means to reduce wind erosion, as they produce a positive effect on the characteristics of air currents that are related to wind erosion processes. Due to their ease of installation and dismantling, plastic meshes are widely used in areas where they are not required permanently. In our study, the use of a mesh of 13 × 30 threads cm2 and 39 % porosity resulted in an average reduction of 85 % in face velocity at a height of 0.4 m and a distance of 1 m from the windbreak. The turbulence intensity i increased behind the windbreak because the reduction of mean of air speed on the leeside caused by the flow of air through the windbreak. Fluctuation levels, however, remained stable. The mean values of turbulence kinetic energy k decreased by 65 % to 86 % at a distance of 1 m from the windbreak and at a height of 0.4 m. The windbreak reduces erosion and sediment transportation 2 m downwind (2.9 times the windbreak height). Nevertheless, sediment transportation was not reduced at a height of 1.0 m and the effect of the windbreak was not observed at a distance of 6 m downwind (8.6 m times the windbreak height).

Sonic anemometry and sediment traps to evaluate the effectiveness of windbreaks in preventing wind erosion

The present work analyzes the effectiveness of windbreaks against wind erosion through the study of streamline patterns and turbulent flow by means of sonic anemometry and sediment traps. To this end, windbreaks composed of plastic meshes (7.5 m long and 0.7 m tall) were used. Windbreaks are a good means to reduce wind erosion, as they produce a positive effect on the characteristics of air currents that are related to wind erosion processes. Due to their ease of installation and dismantling, plastic meshes are widely used in areas where they are not required permanently. In our study, the use of a mesh of 13 × 30 threads cm2 and 39 % porosity resulted in an average reduction of 85 % in face velocity at a height of 0.4 m and a distance of 1 m from the windbreak. The turbulence intensity i increased behind the windbreak because the reduction of mean of air speed on the leeside caused by the flow of air through the windbreak. Fluctuation levels, however, remained stable. The mean values of turbulence kinetic energy k decreased by 65 % to 86 % at a distance of 1 m from the windbreak and at a height of 0.4 m. The windbreak reduces erosion and sediment transportation 2 m downwind (2.9 times the windbreak height). Nevertheless, sediment transportation was not reduced at a height of 1.0 m and the effect of the windbreak was not observed at a distance of 6 m downwind (8.6 m times the windbreak height).(AU)

Ecotypes and virulence factors of Salmonella spp. detected in shrimp farms in Ceara-Brazil / Ecotipos e fatores de virulência de Salmonella spp. detectadas em fazendas de carcinicultura do Ceará, Brasil

Our objective was to group in ecotypes 12 serovars of Salmonella isolated from shrimp farming environments in the State of Ceara (Northeast Brazil). Grouping was done based on genotypic virulence factors. Two groups based on the similarity of the Box-PCR were identified: a group consisting of three strains (01 S. ser. Madelia serovar and 02 S. ser. enterica subs. houtenae) and another group consisting of nine isolates (02 S. ser. Saintpaul serovars; 03 S. ser. Infantis; 02 S. ser. Panama; 01 S. enterica subs. enterica; and 01 S. enterica subs. houtenae). Distribution pattern of the serovars was not influenced by the origin matrices (water and sediment). Plasmid virulence genes pefA and invA were detected, unrelated to the serovar and environmental origin of the isolates. The presence of virulence genes in the isolates underlines the potential to trigger salmonellosis events via shrimp consumption. Biomonitoring of these sources of contamination should be encouraged as a protective measure, minimizing health risks and economic losses for the industry.(AU)

Nosso objetivo foi agrupar em ecotipos 12 sorovares de Salmonella isolados em ambientes decarcinicultura no Estado do Ceará. O agrupamento foi feito a partir da pesquisa de fatores genotípicos devirulência. Constatou-se a formação de dois grupos baseados na similaridade do Box-PCR: um grupo comtrês estirpes (01 sorovar S. ser. Madelia e 02 sorovares S. enterica subs. houtenae) e outro constituído pornove isolados (02 sorovares S. ser. Saintpaul, 03 sorovares S. ser. Infantis, 02 sorovares S. ser. Panama, 01sorovar S. enterica subs. enterica e 01 sorovar S. enterica subs. houtenae). O padrão de distribuição dos sorovaresnão sofreu influência das matrizes de origem (água e sedimento). Os genes de virulência plasmidial pefA einvA foram detectados independente do sorovar e da origem ambiental dos isolados. A presença dessesgenes de virulência nos isolados de carcinicultura evidencia o potencial para desencadear eventos desalmonelose relacionados ao consumo de camarão. O biomonitoramento dessas fontes de contaminaçãodeve ser incentivado como medida protetiva, minimizando os riscos do ponto de vista sanitário e das perdaseconômicas para o setor da carcinicultura.(AU)

Phenol degradation and genotypic analysis of dioxygenase genes in bacteria isolated from sediments

The aerobic degradation of aromatic compounds by bacteria is performed by dioxygenases. To show some characteristic patterns of the dioxygenase genotype and its degradation specificities, twenty-nine gram-negative bacterial cultures were obtained from sediment contaminated with phenolic compounds in Wuhan, China. The isolates were phylogenetically diverse and belonged to 10 genera. All 29 gram-negative bacteria were able to utilize phenol, m-dihydroxybenzene and 2-hydroxybenzoic acid as the sole carbon sources, and members of the three primary genera Pseudomonas, Acinetobacter and Alcaligenes were able to grow in the presence of multiple monoaromatic compounds. PCR and DNA sequence analysis were used to detect dioxygenase genes coding for catechol 1,2-dioxygenase, catechol 2,3-dioxygenase and protocatechuate 3,4-dioxygenase. The results showed that there are 4 genotypes; most strains are either PNP (catechol 1,2-dioxygenase gene is positive, catechol 2,3-dioxygenase gene is negative, protocatechuate 3,4-dioxygenase gene is positive) or PNN (catechol 1,2-dioxygenase gene is positive, catechol 2,3-dioxygenase gene is negative, protocatechuate 3,4-dioxygenase gene is negative). The strains with two dioxygenase genes can usually grow on many more aromatic compounds than strains with one dioxygenase gene. Degradation experiments using a mixed culture representing four bacterial genotypes resulted in the rapid degradation of phenol. Determinations of substrate utilization and phenol degradation revealed their affiliations through dioxygenase genotype data.(AU)

Bioaccumulation of Organochlorine Pesticides, Procamallanus sp. (Baylis, 1923) infections, and Microbial Colonization in African Snakehead fish Sampled from Lekki Lagoon, Lagos, Nigeria

Abstract The exponential rise in the Nigerian population has necessitated the use of agrochemicals for enhanced agricultural yields to meet the ever-rising demand for food. However, agrochemicals such as organochlorine pesticides (OCPs) have caused several devastating health and ecological challenges. The study was therefore aimed at assessing the bioaccumulation of OCPs and the associated parasitological and microbial susceptibility in P. obscura to determine the possible ecological impacts of the chemical. A total of 106 specimens of Parachanna obscura fish species were sampled between July and November 2019 from Lekki Lagoon in Lagos, Nigeria. Four culture media, namely nutrient agar (NA), MacConkay agar (MCA), eosin methylene blue (EMB), and sabouraud dextrose agar (SDA) were employed in microbial culture. These microbes were subjected to ceftazidime, ceftriaxone, cefuroxime, gentamicin, ofloxacin, augmentin, nitrofurantoin, ciprofloxacin, and erythromycin to test for resistance, susceptibility and intermediate statuses before and after curing. OCPs were tested in the water, sediment, and tissues of P. obscura using gas chromatography flame ionization detector (GC-FID). P. obscura sampled in the lagoon had poor growth exponent which was characterized by negative allometry (slenderness) in the sampled fish. Although the incidence of parasitic infection in the fish was not alarming, the situation might be aggravated if the prevalent anthropogenic activities persist, resulting in immunosuppression. Regulation of anthropogenic activities in the catchment area is recommended to forestall the prognosis of health and environmental hazards associated with the agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal activities around the lagoon. Bacteria that conferred the most resistance to the majority of the antibiotics were Staphylococcus sp., Micrococcus sp. Escherichia coli and Klebsiella sp., testing positive to plasmid profile. They conferred high resistance to the antibiotics before plasmid curing but became highly susceptible post- plasmid curing. This implies that the gene for resistance in the bacteria isolates was plasmid-mediated, that is, they were obtained from the environment. In the event of an outbreak of waterborne diseases such as cholera, typhoid, dysentery, and diarrhea, there may be non-response to treatment among the infected inhabitants. The incidence of antibiotic resistance in bacteria colonies recorded in this study is of great public health concern, given the possibility of the antibiotic-resistant bacteria strains being passed to humans through fish consumption, resulting in increased multi-drug resistance in humans. Regulation of anthropogenic activities around the lagoon is recommended to forestall prognosis of health and environmental hazards associated with OCPs from agricultural, industrial, pharmaceutical, and municipal sources.

Resumo O aumento exponencial da população nigeriana exigiu o uso de agroquímicos para aumentar a produção agrícola e, assim, atender à crescente demanda por alimentos. No entanto, agroquímicos como pesticidas organoclorados (OCPs) causaram vários problemas de saúde e ecológicos. Portanto, o estudo teve como objetivo avaliar a bioacumulação de OCPs e a suscetibilidade parasitológica e microbiana associada em Parachanna obscura, a fim de determinar os possíveis impactos ecológicos desse produto químico. Foi amostrado um total de 106 espécimes de P. obscura entre julho e novembro de 2019 da lagoa Lekki, em Lagos, Nigéria. Quatro meios de cultura, como o ágar nutritivo (NA), o ágar MacConkay (MCA), o ágar eosina azul de metileno (EMB) e o ágar sabouraud dextrose (SDA), foram empregados na cultura microbiana. Esses micróbios foram submetidos a ceftazidima, ceftriaxona, cefuroxima, gentamicina, ofloxacina, augmentin, nitrofurantoína, ciprofloxacina e eritromicina para testar resistência, suscetibilidade e status intermediário antes e depois da cura. Os OCPs foram testados na água, sedimentos e tecidos de P. obscura usando um detector de ionização de chama por cromatografia em fase gasosa (GC-FID). Os peixes amostrados de P. obscura da lagoa apresentaram um expoente de crescimento ruim, caracterizado por alometria negativa (esbelteza). Embora a incidência de infecção parasitária nos peixes não tenha sido alarmante, a situação pode ser agravada se as atividades antropogênicas prevalecentes persistirem, resultando em imunossupressão. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas na área de captação para prevenir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados a atividades agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais ao redor da lagoa. As bactérias que conferiram maior resistência à maioria dos antibióticos foram Staphylococcus sp., Micrococcus sp., Escherichia coli e Klebsiella sp., com teste positivo para o perfil plasmidial. Elas conferiram alta resistência aos antibióticos antes da cura do plasmídeo, mas se tornaram altamente suscetíveis após a cura dele. Isso implica que o gene de resistência nos isolados de bactérias foi mediado por plasmídeo, ou seja, foi obtido do ambiente. No caso de surtos de doenças transmitidas pela água, como cólera, febre tifoide, disenteria e diarreia, pode haver não resposta ao tratamento entre os habitantes infectados. A incidência de resistência a antibióticos nas colônias de bactérias registradas neste estudo é de grande preocupação para a saúde pública, dada a possibilidade de que as cepas de bactérias resistentes a antibióticos sejam transmitidas aos seres humanos por meio do consumo de peixes, resultando em maior resistência a múltiplas drogas em seres humanos. Recomenda-se a regulamentação de atividades antropogênicas ao redor da lagoa para impedir o prognóstico de riscos à saúde e ecológicos associados aos OCPs de fontes agrícolas, industriais, farmacêuticas e municipais.

Managing agricultural phosphorus to minimize water quality impacts

Eutrophication of surface waters remains a major use-impairment in many countries, which, in fresh waters, is accelerated by phosphorus (P) inputs from both point (e.g., municipal waste water treatment plants) and nonpoint sources (e.g., urban and agricultural runoff). As point sources tend to be easier to identify and control, greater attention has recently focused on reducing nonpoint sources of P. In Brazil, agricultural productivity has increased tremendously over the last decade as a consequence, to a large extent, of increases in the use of fertilizer and improved land management. For instance, adoption of the 4R approach (i.e., right rate, right time, right source, and right placement of P) to fertilizer management can decrease P runoff. Additionally, practices that lessen the risk of runoff and erosion, such as reduced tillage and cover crops will also lessen P runoff. Despite these measures P can still be released from soil and fluvial sediment stores as a result of the prior 10 to 20 years management. These legacy sources can mask the water quality benefits of present-day conservation efforts. Future remedial efforts should focus on developing risk assessment indices and nonpoint source models to identify and target conservation measures and to estimate their relative effectiveness. New fertilizer formulations may more closely tailor the timing of nutrient release to plant needs and potentially decrease P runoff. Even so, it must be remembered that appropriate and timely inputs of fertilizers are needed to maintain agricultural productivity and in some cases, financial support might also be required to help offset the costs of expensive conservation measures.

Managing agricultural phosphorus to minimize water quality impacts

Eutrophication of surface waters remains a major use-impairment in many countries, which, in fresh waters, is accelerated by phosphorus (P) inputs from both point (e.g., municipal waste water treatment plants) and nonpoint sources (e.g., urban and agricultural runoff). As point sources tend to be easier to identify and control, greater attention has recently focused on reducing nonpoint sources of P. In Brazil, agricultural productivity has increased tremendously over the last decade as a consequence, to a large extent, of increases in the use of fertilizer and improved land management. For instance, adoption of the 4R approach (i.e., right rate, right time, right source, and right placement of P) to fertilizer management can decrease P runoff. Additionally, practices that lessen the risk of runoff and erosion, such as reduced tillage and cover crops will also lessen P runoff. Despite these measures P can still be released from soil and fluvial sediment stores as a result of the prior 10 to 20 years management. These legacy sources can mask the water quality benefits of present-day conservation efforts. Future remedial efforts should focus on developing risk assessment indices and nonpoint source models to identify and target conservation measures and to estimate their relative effectiveness. New fertilizer formulations may more closely tailor the timing of nutrient release to plant needs and potentially decrease P runoff. Even so, it must be remembered that appropriate and timely inputs of fertilizers are needed to maintain agricultural productivity and in some cases, financial support might also be required to help offset the costs of expensive conservation measures.(AU)

Ecotoxicological evaluation of sediments applied to environmental forensic investigation / Avaliação ecotoxicológica de sedimentos aplicada à perícia criminal ambiental

The present study aimed to evaluate the potential for using toxicity assays with sediment samples for the detection of water pollution caused by the discharge of tannery effluents into water bodies and its application to environmental forensic investigation. The study included ecotoxicological evaluation of sediments, survey of benthic organisms in the field, as well as chromium, cadmium and lead dosage which provided data for a sediment quality triad evaluation. The sediment samples showed acute and chronic toxicity to the bioindicators, low biodiversity of benthic macrofauna and high chromium concentration, reaching up to 4365 mg.Kg–1. A close relationship was observed between the separate results of ecotoxicological sediment evaluation and the sediment quality triad. The sediment ecotoxicological assessment proved to be applicable to tracking sources of contamination related to tanneries and similar activities in environmental forensics.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial de aplicação de ensaios de toxicidade com amostras de sedimento para constatação de poluição aquática causada por lançamentos de efluentes de curtumes em cursos dágua e seu emprego na perícia criminal ambiental. O estudo incluiu avaliação ecotoxicológica de sedimentos, avaliação da fauna bentônica local e dosagem de cromo, cádmio e chumbo que forneceram dados para avaliação da tríade de qualidade dos sedimentos. As amostras de sedimentos mostraram efeito de toxicidade aguda e crônica aos bioindicadores, baixa biodiversidade da macrofauna bentônica e altas concentrações de cromo que chegaram a 4365 mg.Kg–1. Houve uma estreita relação entre os resultados isolados da avaliação ecotoxicológica e a tríade de qualidade de sedimentos. A avaliação ecotoxicológica demonstrou ser aplicável na identificação de fontes de contaminação relacionadas a curtumes e atividades similares em perícias ambientais.(AU)

Impactos antrópicos na comunidade de macroinvertebrados bentônicos em lagos subtropicais

Nos últimos anos, os ecossistemas aquáticos têm sido alvo de múltiplos impactos ambientais resultantes das atividades antrópicas, podendo ser de fontes domésticas e industriais devido à urbanização, mas também enormes quantidades de pesticidas e efluentes agropecuários, o que pode causar eutrofização desses ambientes. Sendo assim este estudo objetiva comparar lagos urbanos e rurais do município de Toledo, PR com base na qualidade da água, contaminação do sedimento e a comunidade de macroinvertebrados, visando avaliar a toxicidade dos metais nos sedimentos e a qualidade da água sobre a composição da comunidade bentônica. Para isso foram selecionados 5 lagos no município, 3 em área urbana e 2 em área rural. Foram realizadas 4 amostragens, uma por estação do ano. Foram mensuradas variáveis que caracterizam a qualidade da água (Condutividade elétrica, DBO, Fósforo Total, Nitrato, Nitrito, Amônia, Nitrogênio Total, Oxigênio dissolvido, pH, Temperatura da agua, temperatura do ar, Transparência e Turbidez) e variáveis de contaminação do sedimento (Fósforo total, Carbono orgânico total, matéria orgânica, concentração de Cd, Pb, Cu, Cr, Mg, Mn e Zn) bem como calculados com as variáveis do sedimento o fator de contaminação de cada metal, e o grau de contaminação e potencial risco ecológico de cada ambiente. Simultaneamente coletou-se amostras de sedimento com auxílio de uma draga, para avaliação da comunidade de macroinvertebrados. Foram encontradas nove grupos de Macroinvertebrados, sendo identificado 03 filos, 04 classes e 08 famílias, registrando-se um total de 403 indivíduos. As variáveis de qualidade da água com maior potencial de explicação da variação da comunidade de macroinvertebrados bentônicos foram: Nitrato, Nitrito, Oxigênio dissolvido, Fósforo total e coliformes. Já os fatores de contaminação mais relacionados com a variação da comunidade foram Fe, Zn e Cd. Ambientes urbanos apresentaram menor número de indivíduos para a comunidade de macroinvertebrados como um todo. As características de qualidade da água refletem de forma mais direta na comunidade em função do uso e ocupação do solo. As características de fator de contaminação dos metais no sedimento tiveram um efeito mais sutil, porém considerável. Sendo assim, aceitamos as hipóteses propostas de que a comunidade de macroinvertebrados presente no ambiente é um reflexo da sazonalidade, sumarizado pelas variáveis ambientais da água, bem como ao grau de contaminação do sedimento.

In recent years, aquatic ecosystems have been the target of multiple environmental impacts resulting from man-made activities, which can be from domestic and industrial sources due to urbanization, but also huge amounts of pesticides and agricultural effluents, which can cause eutrophication of these environments. Thus, this study aims to compare urban and rural lakes of Toledo, PR based on water quality, sediment contamination and the macroinvertebrate community, in order to evaluate the toxicity of metals in sediments and water quality on the benthic community composition. For this purpose, 5 lakes were selected in the municipality, 3 in urban area and 2 in rural area. There were 4 samples, one per season of the year. Variables were measured to characterize water quality (Electrical conductivity, BOD, Total Phosphorus, Nitrate, Nitrite, Ammonia, Total Nitrogen, Dissolved Oxygen, pH, Water Temperature, Air Temperature, Transparency and Turbidity) and sediment (Total Phosphorus, Total organic carbon, organic matter, Cd, Pb, Cu, Cr, Mg, Mn and Zn). We estimate the sediments contamination factor for each metal, degree of contamination and potential ecological risk of each environment. Simultaneously, sediment samples were taken with a dredger for Macroinvertebrates community evaluation. Nine groups of Macroinvertebrates were found, being identified 03 Phylum, 04 classes and 08 families, registering 403 individuals. The water quality variables with the highest potential of explanation the macroinvertebrates community variation were Nitrate, Nitrite, Dissolved Oxygen, Total Phosphorus and Coliforms. The contamination factors more related to this community variation were Fe, Zn and Cd. Urban lakes presented a smaller number of individuals than rural lakes. The characteristics of water quality reflected more directly on the community as a function of land use and occupation. The characteristics of metal contamination factor in the sediment had a more subtle effect, but considerable. Therefore, we accept the proposed hypothesis that the macroinvertebrate community present in the lakes reflects seasonality, summarized by the variables of the water quality, as well as the degree of sediment contamination.

Relação entre densidade bacteriana e fatores abióticos em diferentes profundidades do sedimento em lagoas da planície de inundação do Alto Rio Paraná / Relationship between bacterial density and abiotic factors at different sediment depths of lakes in the Upper Paraná River floodplain

Sistemas rios-planície de inundação são conhecidos pela sua heterogeneidade de habitats e pelo pulso hidrológico, principal função de força atuante, que aumenta as concentrações de nutrientes no início devido à lixiviação da região litorânea e à decomposição. Essa matéria orgânica tende a ser depositada no sedimento, onde ocorrem processos biogeoquímicos associados a microrganismos. O objetivo deste estudo foi caracterizar a distribuição vertical da densidade bacteriana em estratos do sedimento de seis ambientes da planície de inundação do Alto Rio Paraná, verificando a similaridade entre os mesmos em relação à densidade bacteriana e condições físicas e químicas. Foram analisados os seguintes fatores: Fósforo total (P-total), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), material orgânico (MO) e inorgânico (MI), potencial oxidativo e granulometria. Os resultados mostraram um gradiente de distribuição vertical da densidade bacteriana, com predomínio da forma cocos, possivelmente indicando que não há limitação de nutrientes nos estratos. Análise multivariada mostrou grupamentos por ambientes, ressaltando a grande heterogeneidade de condições limnológicas e de habitats. Pôde-se observar uma tendência de deposição de P-total e MI nas ultimas camadas de todos os ambientes. Potenciais mais redutores nas camadas iniciais indicam maior atividade bacteriana, visto que nesta região há maior disponibi(AU)

River-floodplain systems are known for their heterogeneity of habitats and the hydrological pulse, the main driving force, which increases nutrient concentrations at the onset of the flood due to leaching from the littoral region and decomposition. This decaying organic matter tends to be deposited in the sediment, where occur biogeochemical processes associated with microorganisms. This study aimed to characterize the vertical distribution of bacterial density in the sediment strata of six environments of the Upper Paraná River floodplain, checking similarity as for bacterial density and physical and chemical conditions. To this end, we analyzed the following factors: total phosphorus, total Kjeldahl nitrogen, levels of organic and inorganic material, oxidation potential and particle size. The results evidenced a gradient of vertical distribution of bacterial density, with predominance of cocci, which possibly indicates no nutrient limitation in this limnic compartment. The analysis of variance was applied to determine significant differences between the layers of the sediment and environments. It can be observed a tendency of deposition of total-P and MI within the upper layers of all environments. More reducing potentials in the initial layers indicate a higher bacterial activity, since this region possesses a greater availability of most easily decomposable material.(AU)

Isotopic profile and mercury concentration in fish of the lower portion of the rio Paraíba do Sul watershed, southeastern Brazil

The aim of this study was to evaluate the isotopic profile and mercury (Hg) concentrations in fish (carnivores, omnivores and detritivores) in the lower portion of the rio Paraíba do Sul watershed, southeastern Brazil. Carbon (δ13C) isotopic analyses revealed that pelagic and benthonic sources are part of the feeding of the fish from the different guilds (-14.0 to -24.8 ‰). The benthic sources are usually enriched in δ13C (-16.9‰, from watershed runoff) compared to pelagic sources because the phytoplankton, important primary producer that supports several pelagic chains, has δ13C signature lighter (-23.9‰). The nitrogen (δ15N) isotopic signatures indicated that most guilds were at the same trophic position (10.0 to 15.5 ‰), except for pelagic omnivorous fish, which had a lower trophic position. Niche overlap was observed among pelagic and demersal carnivorous fish, demersal omnivorous fish, and demersal detritivorous fish. The lower isotopic niche breadth of pelagic carnivorous fish reveals the specialized resource use by this guild. Hg concentrations (ng g-1 dry weight) differed significantly between demersal carnivorous fish (185.3 dry weight; 27.8 wet weight) and demersal omnivorous fish (277.9 dry weight; 41.7 wet weight) and between pelagic omnivorous fish (197.2 dry weight; 29.6 wet weight) and demersal omnivorous fish due to (1) differences in food sources: guilds that fed on bottom resources were more affected by contamination because the sediment is an important Hg accumulator in the study area, and (2) because of its trophic positions. Considering that the fish consumed prey of similar trophic positions, the guilds did not show a well-defined food hierarchy. Therefore, in this study, there was no clear relationship between Hg and δ15N.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil isotópico e as concentrações de mercúrio (Hg) em peixes (carnívoros, onívoros e detritívoros) na bacia inferior do rio Paraíba do Sul, sudeste do Brasil. As análises isotópicas de carbono (δ13C) revelaram participação de fontes pelágica e bentônica na alimentação dos peixes das diferentes guildas (-14,0 a -24,8 ‰). As fontes bentônicas são usualmente mais enriquecidas em δ13C (-16,9‰, derivado do escoamento superficial da bacia de drenagem) comparadas às fontes pelágicas pois, o fitoplâncton, importante produtor primário que suporta inúmeras cadeias pelágicas, tem assinatura de δ13C mais leve (-23,9‰). As assinaturas isotópicas de nitrogênio (δ15N) indicaram que a maioria das guildas estava no mesmo nível trófico (10,0 a 15,5 ‰), exceto os peixes onívoros pelágicos cuja posição trófica foi inferior. Observou-se sobreposição de nicho entre peixes carnívoros pelágicos e demersais, onívoros demersais, e detritívoros demersais. A menor amplitude de nicho isotópico dos peixes carnívoros pelágicos revela o uso de recursos especializados por esta guilda. A concentração de Hg (ng g-1 peso seco) diferiu significativamente entre peixes carnívoros demersais (185,3 peso seco; 27,8 peso úmido) e onívoros demersais (277,9 peso seco; 41,7 peso úmido), e entre peixes onívoros pelágicos (197,2 peso seco; 29,6 peso úmido) e onívoros demersais devido a (1) diferenças nas fontes alimentares: guildas que utilizaram recursos de fundo foram mais afetadas pela contaminação pois o sedimento é um importante acumulador de Hg na área de estudo, e (2) por causa das suas posições tróficas. Tendo em vista que os peixes consumiram presas com níveis tróficos semelhantes, as guildas não apresentaram uma hierarquia alimentar definida. Desse modo, no presente estudo não se verificou uma relação clara entre Hg e δ15N.(AU)

AVALIAÇÃO BIÓTICA E ABIÓTICA DE UM WETLAND EM EFLUENTE DE RANICULTURA

Na maioria dos sistemas de criação de organismos aquáticos as descargas de efluentes ocorrem sem tratamento prévio nos mananciais naturais ou em tanques e/ou viveiros de fluxo contínuo de água, acarretando mudanças na biota aquática destes corpos receptores. Logo, estes sistemas são considerados um grande fator de impacto negativo para o meio ambiente, principalmente o setor de ranicultura do CAUNESP, que lança seus resíduos diariamente sem nenhum tratamento no efluente que deságua nos viveiros de piscicultura causando problemas de degradação da água, com aumento principalmente de nitrogênio e fósforo. O objetivo deste estudo foi avaliar as condições limnológicas, presença de coliformes termotolerantes e conhecer a comunidade fitoplanctônica em um wetland localizado no efluente do setor de ranicultura do CAUNESP/UNESP (Jaboticabal SP) em três períodos distintos da criação de rãs, correspondendo o período I com 2.400 animais; o período II com 40.000 girinos e o período III contendo 3.750 animais em diferentes fases de desenvolvimento. Esta avaliação foi embasada em informações ecológicas a respeito dos efeitos das plantas aquáticas como retentoras da carga orgânica e inorgânica proveniente do setor de ranicultura como também, do acúmulo de nutrientes no sedimento e ganho de biomassa da macrófita utilizada Eichhornia crassipes. Através dos resultados obtidos foi observado que as variáveis amônia, clorofila a, alcalinidade, condutividade, fósforo total, sólidos totais, demanda química do oxigênio, coliformes termotolerantes e oxigênio dissolvido estiveram associadas com o período I, a qual caracterizou o parâmetro de qualidade de água, com maior capacidade de eutrofização. As maiores taxas de eficiência de remoção ocorreram para os períodos I e II consequência do menor fluxo hidráulico e maior tempo de retenção. O sedimento e as plantas também foram eficientes como acumuladores de nutrientes e matéria orgância. Para o fitoplâncton elevada riqueza e diversidade de espécies fitoplanctônicas foram observadas no período II influenciadas pelo manejo empregado na ranicultura, menor fluxo hidráulico e biomassa de E crassipes. O maior fluxo hidráulico do período III afetou drasticamente a comunidade fitoplanctônica, com dimuição na densidade, diversidade e riqueza de espécies. O manejo empregado na ranicultura, o fluxo hidráulico e a presença da macrófica aquática E. crassipes interferiram de forma significativa na dinâmica da comunidade fitoplanctônica. Portanto a contribuição desta pesquisa ressalta a importância sobre estudos que visem a aplicacabilidade de tecnologias que envolvam o uso de tratamento natural e de baixo custo (wetland) em uma região de clima subtropical, como também a empregabilidade de um manejo adequado minimizando os impactos negativos provocados pelas descargas de matéria orgânica e inorgânica provenientes do setor de ranicultura.

Effluent discharge in most water organism breeding systems lacks previous treatment, with its subsequent release into natural water sources or tanks/ponds with continuous water flow and changes in the aquatic biota of the receiving water bodies. The systems are a relevant negative impact factor for the environment. This is especially true for the frog culture section of CAUNESP. The latter daily dischargesthe effluent´s untreated residues, released into the fish ponds, causing water degradation and increase in nitrogen and phosphorus rates. Current analysis evaluates the limnological conditions and the existence of thermo-tolerant coliforms, know the phytoplankton community in a wetland in the effluent of the frog culture sector of CAUNESP/UNESP, Jaboticabal SP Brazil, and samplings were undertaken in three different periods in frog breeding, corresponding to Period I with 2,400 animals; Period II with 40,000 tadpoles and Period III with 3,750 animals at different development phases. Assessment was fore grounded on ecological data on the effects of water plants as retainers of organic and inorganic load derived from the frog culture sector and from the nutrient stock on the sediment and in macrophytes. Research was also based on the growth and gain of the biomass of macrophyte Eichhornia crassipes. Results revealed that the variables ammonia, chlorophyll-a, alkalinity, conductivity, total phosphorus, total soluble and dissolved solids, chemical oxygen demand, thermo-tolerant coliforms and dissolved oxygen were associated with the period I which characterized water quality as highly capable of eutrophication. Highest removal efficiency rates occurred during the periods I and II as a consequence of low hydraulic flow and high retention time. Sediments and plants were also efficient as accumulators of nutrients and organic matter. High richness and diversity of phytoplankton species were reported in Period II influenced by the frog culture management, low water flow and biomass of E crassipes. Greater water flow in Period III affected drastically the phytoplankton community, with decrease in density, diversity and species richness. Management of frog culture, the hydraulic flow and the presence of water macrophytes E. crassipes significantly affected the dynamics of the phytoplankton community. Current research underscored the importance of studies on the applicability of technologies that involve natural, low-cost treatment and adequate management, with decrease in negative impacts caused by discharges of organic and inorganic matter derived from the frog culture section.

The role of sediment on the energy availability for fishes in the upper Paraná river floodplain - doi: 10.4025/actascibiolsci.v34i4.9335

This study aimed to identify potential sources of organic matter in sediment, using stable isotopes of carbon (delta13C) and nitrogen (delta15N). Sediment samples were gathered from the margin and in center of three subsystems: Ivinheima, Paraná and Baia, in August/2001. The samples were fractionated granulometrically and separated by size ( 200 µm; 70-200 µm; > 70 µm), prepared and sent to CENA / USP, for identifying the isotopes proportions. Significant differences were detected in the isotopic ratios of the sediment only between sampling stations. The Baía channel presented the lowest delta13C values, while the highest ones were recorded in Paraná river. At this last, delta15N values were negative (-14.41). We did not verify significant difference in isotopic composition between the particle sizes of sediment, and between the sampling points. The main sources of carbon for the sediment were C3 macrophytes, periphyton and particulate organic carbon (POC).

The role of sediment on the energy availability for fishes in the upper Paraná river floodplain / O papel do sedimento na disponibilidade de energia para peixes da planície de inundação do alto rio Paraná

This study aimed to identify potential sources of organic matter in sediment, using stable isotopes of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N). Sediment samples were gathered from the margin and in center of three subsystems: Ivinheima, Paraná and Baia, in August/2001. The samples were fractionated granulometrically and separated by size (< 200 µm; 70-200 µm; > 70 µm), prepared and sent to CENA / USP, for identifying the isotopes proportions. Significant differences were detected in the isotopic ratios of the sediment only between sampling stations. The Baía channel presented the lowest δ13C values, while the highest ones were recorded in Paraná river. At this last, δ15N values were negative (-14.41‰). We did not verify significant difference in isotopic composition between the particle sizes of sediment, and between the sampling points. The main sources of carbon for the sediment were C3 macrophytes, periphyton and particulate organic carbon (POC).

O presente trabalho teve por objetivo identificar as fontes potenciais de matéria orgânica do sedimento, utilizando isótopos estáveis de carbono (δ13C) e nitrogênio (δ15N). Foram coletadas amostras de sedimento das margens e do centro de três subsistemas: Ivinheima, Paraná e Baía, em agosto/2001. As amostras foram fracionadas granulometricamente e <200 µm; 70-200 µm; >70 µm, e enviadas ao CENA/USP para identificação das proporções dos isótopos. Foram verificadas diferenças significativas nas razões isotópicas do sedimento apenas entre as estações de coleta. O canal Baía, exibiu s baixos valores de δ13C, enquanto altos valores foram registrados no rio Paraná. Nesta última estação, os valores de δ15N foram negativos (-14.41‰). Não foram registradas diferenças significativas na composição isotópica entre os tamanhos de partículas do sedimento e nem entre os pontos de coleta. As principais fontes de carbono para o sedimento foram as macrófitas C3, perifíton e carbono orgânico particulado (COP).