Ecotoxicological risk assessment due to the presence of bisphenol A and caffeine in surface waters in the Sinos River Basin - Rio Grande do Sul - Brazil / Risco ecotoxicológico devido à presença de bisfenol A e cafeína nas águas superficiais na Bacia do Rio Sinos - Rio Grande do Sul - Brasil

Bisphenol A (BPA) is an emerging contaminant, regularly detected in aquatic ecosystems, considered as an endocrine disrupting compound (EDC). Caffeine is another chemical related to human activity, often found in surface waters. The objective of this study was to evaluate the ecotoxicological risk due to BPA and caffeine in water samples from the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. Water samples were collected at three sites monthly from May 9 th, 2016 to April 11th, 2017 (n = 36). BPA concentrations in water samples collected were in the range of not detected to 517 ng L-1 and caffeine concentrations in the range of 41.7 to 28,439.6 ng L-1. The concentration of BPA in the analyzed samples had a moderate correlation with caffeine (rs = 0.402). High ecotoxicological risk for BPA was characterized in 77.77% of samples, with 11.11% presenting medium and 11.1% presenting low risk. For caffeine 13.9%, 50% and 36.11% of the samples presented high, medium and low risk, respectively. Caffeine concentrations in water can be used as predictors of BPA concentrations above 10 ng L-1, the lower concentration of ecotoxicological risk, with specificity of 66.7% and sensitivity of 70.4%. The assessment of aquatic risks has shown that both investigated compounds pose risks to organisms in the studied surface waters, mouth of the Pampa stream, mouth of the Luiz Rau stream and catchment point for public supply in Lomba Grande.(AU)

Bisfenol A (BPA) é um contaminante emergente regularmente detectado em ecossistemas aquáticos, é considerado um agente modificador endócrino (EDC). Além disso, outro produto químico relacionado com atividade humana, encontrado com frequência nas águas superficiais, é a cafeína. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de risco ecotoxicológico devido a BPA e cafeína em amostras de água da Bacia Hidrográfica do Rio Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletadas amostras de água em três locais mensalmente no período de 9 de maio de 2016 a 11 de abril de 2017 (n = 36). As concentrações de BPA em amostras de água coletadas estavam na faixa de não detectada a 517 ng L-1 e concentrações de cafeína na faixa de 41,7 a 28,439,6 ng L-1. A concentração de BPA nas amostras analisadas apresentou correlação moderada com a cafeína (rs = 0,402). Alto risco ecotoxicológico para BPA foi caracterizado em 77,77% das amostras, com 11,11% apresentando médio e 11,1% apresentando baixo risco. Para cafeína 13,9%, 50% e 36,11% das amostras apresentaram risco alto, médio e baixo, respectivamente. Concentrações de cafeína em água podem ser utilizadas como preditoras de concentrações de BPA acima de 10 ng L-1, menor concentração de risco ecotoxicológico, com especificidade de 66,7% e sensibilidade de 70,4%. A avaliação dos riscos aquáticos revelou que ambos os compostos investigados representam risco para os organismos nas águas superficiais estudadas, foz do arroio Pampa, foz do arroio Luiz Rau e ponto de captação para abastecimento público em Lomba Grande.(AU)

Ecotoxicological risk assessment due to the presence of bisphenol A and caffeine in surface waters in the Sinos River Basin - Rio Grande do Sul - Brazil

Abstract Bisphenol A (BPA) is an emerging contaminant, regularly detected in aquatic ecosystems, considered as an endocrine disrupting compound (EDC). Caffeine is another chemical related to human activity, often found in surface waters. The objective of this study was to evaluate the ecotoxicological risk due to BPA and caffeine in water samples from the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. Water samples were collected at three sites monthly from May 9 th, 2016 to April 11th, 2017 (n = 36). BPA concentrations in water samples collected were in the range of not detected to 517 ng L-1 and caffeine concentrations in the range of 41.7 to 28,439.6 ng L-1. The concentration of BPA in the analyzed samples had a moderate correlation with caffeine (rs = 0.402). High ecotoxicological risk for BPA was characterized in 77.77% of samples, with 11.11% presenting medium and 11.1% presenting low risk. For caffeine 13.9%, 50% and 36.11% of the samples presented high, medium and low risk, respectively. Caffeine concentrations in water can be used as predictors of BPA concentrations above 10 ng L-1, the lower concentration of ecotoxicological risk, with specificity of 66.7% and sensitivity of 70.4%. The assessment of aquatic risks has shown that both investigated compounds pose risks to organisms in the studied surface waters, mouth of the Pampa stream, mouth of the Luiz Rau stream and catchment point for public supply in Lomba Grande.

Resumo Bisfenol A (BPA) é um contaminante emergente regularmente detectado em ecossistemas aquáticos, é considerado um agente modificador endócrino (EDC). Além disso, outro produto químico relacionado com atividade humana, encontrado com frequência nas águas superficiais, é a cafeína. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de risco ecotoxicológico devido a BPA e cafeína em amostras de água da Bacia Hidrográfica do Rio Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletadas amostras de água em três locais mensalmente no período de 9 de maio de 2016 a 11 de abril de 2017 (n = 36). As concentrações de BPA em amostras de água coletadas estavam na faixa de não detectada a 517 ng L-1 e concentrações de cafeína na faixa de 41,7 a 28,439,6 ng L-1. A concentração de BPA nas amostras analisadas apresentou correlação moderada com a cafeína (rs = 0,402). Alto risco ecotoxicológico para BPA foi caracterizado em 77,77% das amostras, com 11,11% apresentando médio e 11,1% apresentando baixo risco. Para cafeína 13,9%, 50% e 36,11% das amostras apresentaram risco alto, médio e baixo, respectivamente. Concentrações de cafeína em água podem ser utilizadas como preditoras de concentrações de BPA acima de 10 ng L-1, menor concentração de risco ecotoxicológico, com especificidade de 66,7% e sensibilidade de 70,4%. A avaliação dos riscos aquáticos revelou que ambos os compostos investigados representam risco para os organismos nas águas superficiais estudadas, foz do arroio Pampa, foz do arroio Luiz Rau e ponto de captação para abastecimento público em Lomba Grande.

Ecotoxicological risk assessment due to the presence of bisphenol A and caffeine in surface waters in the Sinos River Basin - Rio Grande do Sul - Brazil

Abstract Bisphenol A (BPA) is an emerging contaminant, regularly detected in aquatic ecosystems, considered as an endocrine disrupting compound (EDC). Caffeine is another chemical related to human activity, often found in surface waters. The objective of this study was to evaluate the ecotoxicological risk due to BPA and caffeine in water samples from the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. Water samples were collected at three sites monthly from May 9 th, 2016 to April 11th, 2017 (n = 36). BPA concentrations in water samples collected were in the range of not detected to 517 ng L-1 and caffeine concentrations in the range of 41.7 to 28,439.6 ng L-1. The concentration of BPA in the analyzed samples had a moderate correlation with caffeine (rs = 0.402). High ecotoxicological risk for BPA was characterized in 77.77% of samples, with 11.11% presenting medium and 11.1% presenting low risk. For caffeine 13.9%, 50% and 36.11% of the samples presented high, medium and low risk, respectively. Caffeine concentrations in water can be used as predictors of BPA concentrations above 10 ng L-1, the lower concentration of ecotoxicological risk, with specificity of 66.7% and sensitivity of 70.4%. The assessment of aquatic risks has shown that both investigated compounds pose risks to organisms in the studied surface waters, mouth of the Pampa stream, mouth of the Luiz Rau stream and catchment point for public supply in Lomba Grande.

Resumo Bisfenol A (BPA) é um contaminante emergente regularmente detectado em ecossistemas aquáticos, é considerado um agente modificador endócrino (EDC). Além disso, outro produto químico relacionado com atividade humana, encontrado com frequência nas águas superficiais, é a cafeína. O objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de risco ecotoxicológico devido a BPA e cafeína em amostras de água da Bacia Hidrográfica do Rio Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram coletadas amostras de água em três locais mensalmente no período de 9 de maio de 2016 a 11 de abril de 2017 (n = 36). As concentrações de BPA em amostras de água coletadas estavam na faixa de não detectada a 517 ng L-1 e concentrações de cafeína na faixa de 41,7 a 28,439,6 ng L-1. A concentração de BPA nas amostras analisadas apresentou correlação moderada com a cafeína (rs = 0,402). Alto risco ecotoxicológico para BPA foi caracterizado em 77,77% das amostras, com 11,11% apresentando médio e 11,1% apresentando baixo risco. Para cafeína 13,9%, 50% e 36,11% das amostras apresentaram risco alto, médio e baixo, respectivamente. Concentrações de cafeína em água podem ser utilizadas como preditoras de concentrações de BPA acima de 10 ng L-1, menor concentração de risco ecotoxicológico, com especificidade de 66,7% e sensibilidade de 70,4%. A avaliação dos riscos aquáticos revelou que ambos os compostos investigados representam risco para os organismos nas águas superficiais estudadas, foz do arroio Pampa, foz do arroio Luiz Rau e ponto de captação para abastecimento público em Lomba Grande.

Moving beyond classical markers of water quality: detection of enteric viruses and genotoxicity in water of the Sinos River / Indo além dos marcadores clássicos de qualidade da água: detecção de vírus entéricos e genotoxicidade na água do Rio dos Sinos

It is well recognized that the classical biological and chemical markers of environmental pollution do not necessarily indicate the presence or absence of emerging threats to public health, such as waterborne viruses and genotoxicants. The purpose of this preliminary study was to evaluate the presence of material of enteroviruses (EV), rotavirus (RV) and adenovirus (AdV) and genotoxicity in water samples from points of routine monitoring of water quality in the main course of the Sinos River. The points are classified into different levels of pollution in accordance to the Brazilian federal regulations. Viral genomes from EV, AdV were detected in two of the 4 collection points regardless of the level of urbanisation of the surrounding areas. In contrast, genotoxicity was not observed in piava (Leporinus obtusidens) fingerlings cultivated on these same water samples. Results were compared with classical physical, chemical and microbiological parameters. There was no clear evidence of association between any of the classical markers and the presence of viral genomes in the water samples tested.(AU)

É amplamente reconhecido que os marcadores biológicos e químicos clássicos para a poluição ambiental não necessariamente indicam a presença ou ausência de ameaças emergentes à saúde pública, tais como vírus transmitidos pela água e genotoxicantes. Este estudo preliminar teve por objetivo detectar material genético de enterovírus (EV), rotavírus (RV) e adenovírus (AdV) e genotoxicidade em amostras de água de pontos de monitoramento de rotina da qualidade da água no curso principal do rio dos Sinos. Os pontos são classificados em níveis diferentes de poluição, de acordo com as normativas federais brasileiras. Genomas virais de EV, RV e RV foram detectados em dois dos quatro pontos de coleta, independente do nível de urbanização das áreas adjacentes. Por outro lado, não foi observada genotoxicidade em alevinos de piava (Leporinus obtusidens) cultivados nestas mesmas amostras de água. Os resultados são comparados com marcadores físicos, químicos e microbiológicos clássicos, não há nenhuma evidência clara da associação entre qualquer um dos marcadores clássicos e da presença de genomas virais nas amostras de água testadas.(AU)

Caffeine as an indicator of human fecal contamination in the Sinos River: a preliminary study / Cafeína como um indicador de contaminação fecal humana no rio dos Sinos: um estudo preliminar

The preservation of hydric resources is directly related to fecal contamination monitoring, in order to allow the development of strategies for the management of polluting sources. In the present study, twenty-five water samples from six water public supply collection sites were used for the evaluation of the presence of caffeine, total and fecal coliforms. Caffeine was detected in all samples, with concentrations ranging from 0.15 ng mL–1 to 16.72 ng mL–1. Total coliforms were detected in all samples, with concentrations in the range of 52 NMP/100 mL to higher than 24196 NMP/100 mL, whether the concentration range for fecal coliforms was in the range of below 1 NMP/100 mL to 7800 NMP/100 mL. No significant correlation was found between total coliforms and caffeine concentrations (rs = 0.35, p = 0.09). However, a moderate correlation between fecal coliforms and caffeine concentrations was found (rs = 0.412, p <0.05), probably indicating a human source for these bacteria. Caffeine determination in water may be a useful strategy to evaluate water contamination by human fecal waste.(AU)

A preservação dos recursos hídricos está diretamente relacionada ao monitoramento da contaminação fecal, no intuito de possibilitar o desenvolvimento de estratégias apropriadas para a gestão das fontes poluidoras. No presente estudo, vinte e cinco amostras de água de seis pontos de captação de água para abastecimento público foram utilizadas para análise da presença de cafeína, de coliformes totais e de coliformes termotolerantes. Cafeína foi detectada em todas as amostras coletadas nos diferentes locais de amostragem, com intervalo de concentração entre 0,15 ng mL–1 e 16,72 ng mL–1. Coliformes totais foram detectados em todas as amostras analisadas, com concentrações variando de 52 NMP/100 mL a concentrações maiores que 24196 NMP/100 mL, enquanto a faixa de variação de concentração de coliformes termotolerantes variou de menos de 1 NMP/100 mL a 7800 NMP/100 mL. Não foi verificada correlação significativa entre coliformes totais e cafeína (rs = 0.35, p = 0.09), no entanto foi observada correlação moderada entre coliformes termotolerantes e cafeína (rs = 0.412, p <0.05), o que pode indicar uma provável fonte humana destas bactérias. A determinação de cafeína em amostras de água pode ser uma ferramenta útil para avaliar a contaminação com resíduos fecais humanos.(AU)

Monitoring of metals, organic compounds and coliforms in water catchment points from the Sinos River basin / Monitoramento de metais, compostos orgânicos e coliforms em pontos de captação de água da bacia hidrográfica do Rio dos Sinos

Unplanned use and occupation of the land without respecting its capacity of assimilation and environmental purification leads to the degradation of the environment and of water used for human consumption. Agricultural areas, industrial plants and urban centres developed without planning and the control of effluent discharges are the main causes of water pollution in river basins that receive all the liquid effluents produced in those places. Over the last decades, environmental management has become part of governmental agendas in search of solutions for the preservation of water quality and the restoration of already degraded resources. This study evaluated the conditions of the main watercourse of the Sinos River basin by monitoring the main physical, chemical and microbiological parameters described in the CONAMA Resolution no. 357/2005.The set of parameters evaluated at five catchment points of water human consumption revealed a river that has different characteristics in each reach, as the upper reach was class 1, whereas the middle and lower reaches of the basin were class 4. Monitoring pointed to households as the main sources of pollutants in those reaches, although metals used in the industrial production of the region were found in the samples analyzed. (AU)

O uso e ocupação do solo não planejados, sem respeitar sua capacidade de assimilação e de purificação ambiental, levam à degradação do ambiente e da água utilizada para consumo humano. Áreas agrícolas, plantas industriais e centros urbanos desenvolvidos sem planejamento e controle de descargas de efluentes são as principais causas de poluição da água em bacias hidrográficas que recebem todos os efluentes líquidos produzidos naqueles lugares. Nas últimas décadas, gestão ambiental tornou-se parte das agendas governamentais em busca de soluções para a preservação da qualidade da água e a restauração de recursos já degradadas. Este estudo avaliou as condições do curso de água principal da bacia do Rio dos Sinos, monitorando o principal físico, químico e microbiológicos parâmetros descritos na Resolução CONAMA n.º 357/2005. O conjunto de parâmetros avaliados em cinco pontos de captação de água para consumo humano revelou um rio que tem características diferentes em cada alcance, como o superior chegar era classe 1, Considerando que o atinge médio e inferior da bacia foram classe 4. monitoramento apontado famílias como as principais fontes de poluentes naqueles atinge, apesar de metais utilizados na produção industrial da região foram encontrados nas amostras analisadas.(AU)

Adenoviruses of canine and human origins in stool samples from free-living pampas foxes (Lycalopex gymnocercus) and crab-eating foxes (Cerdocyon thous) in São Francisco de Paula, Rio dos Sinos basin / Adenovírus de origens canina e humana em fezes de graxains (Lycalopex gymnocercus) e cachorros-do-mato (Cerdocyon thous) de vida livre em São Francisco de Paula, bacia do Rio dos Sinos

The spread of enteric viruses of domestic animals and human beings to wild species can be facilitated by the resistance of these viruses on the environment and their ability to be transmitted by water and contaminated food. The health status of the populations of pampas foxes (Lycalopex gymnocercus) and crab-eating foxes (Cerdocyon thous) is largely unknown and the landscapes occupied by these animals in southern Brazil have been threatened by human occupation and expansion of agriculture. In this work, the search of genomes of human and canine adenoviruses in feces from these wild carnivores was used to track the dissemination of domestic animals and human pathogens to the free-living populations in a wildlife reserve located in southern Brazil. This was performed by virus-specific differential real-time polymerase chain reactions (qPCR) on stool specimens, avoiding capture and additional stress to the animals. Genus-specific conventional reverse-transcriptase PCR (RT-PCR) was complementarily performed aiming the detection of enteroviruses (EV) and rotaviruses (RV) on these same samples. HAdV genomes were found on 14 out of the 17 (82.35%) stool samples analysed, whereas CAV was found co-infecting 5 of these samples. RV genomes were detected on 7 of the 17 samples (41.18%) and all samples were negative for EV. The results point to the dispersion of HAdV and RV at a high rate to these species of South American wild carnivores, which can be an effect of growing anthropisation of the habitat of these animals.(AU)

A disseminação de vírus entéricos de animais domésticos e seres humanos para espécies selvagens pode ser facilitada pela resistência desses vírus no ambiente e sua capacidade de ser transmitida por água e alimentos contaminados. O estado de saúde das populações de Graxains-do-campo (Lycalopex gymnocercus) e Cachorros-do-mato (Cerdocyon thous) é em grande parte desconhecida e as paisagens ocupadas por estes animais no sul do Brasil têm sido ameaçadas pela ocupação humana e a expansão da agricultura. Neste trabalho, utilizou-se a pesquisa de genomas de adenovírus humanos (HAdV ) e caninos (CAV-1 e -2) em amostras fezes desses carnívoros selvagens com vistas a diagnosticar a disseminação de patógenos de animais domésticos e seres humanos às populações de vida livre em uma reserva de vida selvagem, localizado no sul do Brasil. Foram realizadas reações em cadeia da polimerase diferenciais e em tempo real (qPCR) de adenovírus específicos em amostras de fezes, evitando a captura e estresse adicional para os animais. PCRs gênero-específicas convencionais com transcrição reversa prévia (RT-PCR) foram ainda realizadas visando a detecção de enterovírus (EV) e rotavírus (RV) nestas mesmas amostras. Genomas de HAdV foram encontrados em 14 a 17 amostras de fezes (82.35%) analisados, Considerando que o CAV foi encontrado coinfectando 5 destas amostras. Genomas de RV foram detectados em 7 das 17 amostras (41.18%) e todas as amostras foram negativas para EV. Os resultados apontam para a dispersão de HAdV e RV em uma taxa elevada para estas espécies de carnívoros selvagens sul-americanas, que podem ser um efeito da crescente antropização do habitat desses animais.(AU)