Water quality assessment of the Demetrio stream: an affluent of the Gravataí River in the South of Brazil / Qualidade da água do arroio Demetrio: um afluente do rio Gravataí no sul do Brasil

The Gravataí River basin, one of the main water sources of the metropolitan region of Porto Alegre, is among the ten most polluted rivers in Brazil. Water quality is monitored only through physico-chemical and microbiological parameters in Brazil, and in this context, considering the importance of the use of biomarkers in complementing the analysis of water, the present study aimed to evaluate the environmental quality of the main affluent of the Gravataí River, Demetrio stream, through physico-chemical, microbiological, and cytogenotoxic criteria, at the stream source (P1), whereas samples P2 and P3 were obtained from the upstream near the area with the highest urban density and the downstream near the meeting point with the Gravataí River, respectively. The results for copper concentration and color classified the Demetrio stream as Class 4 in general, that is, the water is suitable only for navigation and to landscape harmony. The main genotoxic alterations (micronuclei and nuclear buds) were observed in P2, in which were obtained the highest levels of copper, in addition to iron and manganese. Anthropic interventions were observed in P1 and P2; however, due to its low metal concentration, P3, near the Gravataí River, manifested an improvement in environmental quality.

A bacia do rio Gravataí, uma das principais fontes de água da região metropolitana de Porto Alegre, está entre os dez rios mais poluídos do Brasil. No Brasil a qualidade da água é monitorada apenas através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos e, nesse contexto, considerando a importância do uso de biomarcadores para complementar a análise da água, o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental do principal afluente do Rio Gravataí, o arroio Demétrio, através de critérios físico-químicos, microbiológicos e citogenotóxicos, na nascente do arroio (P1), a montante e próximo à área com maior densidade urbana (P2) e a jusante e próximo ao ponto de encontro com o rio Gravataí (P3). Os resultados para a cor da água e para a concentração de cobre classificaram o arroio Demétrio como Classe 4 em geral, ou seja, esta água é adequada apenas para navegação e harmonia da paisagem. As principais alterações genotóxicas (micronúcleos e brotos nucleares) foram observadas no P2, no qual foram obtidos os maiores teores de cobre, além de ferro e manganês. Intervenções antrópicas foram observadas em P1 e P2; no entanto, devido à sua baixa concentração de metais, o P3, próximo ao rio Gravataí, manifestou uma melhoria na qualidade ambiental.

Water quality assessment of the Demetrio stream: an affluent of the Gravataí River in the South of Brazil

Abstract The Gravataí River basin, one of the main water sources of the metropolitan region of Porto Alegre, is among the ten most polluted rivers in Brazil. Water quality is monitored only through physico-chemical and microbiological parameters in Brazil, and in this context, considering the importance of the use of biomarkers in complementing the analysis of water, the present study aimed to evaluate the environmental quality of the main affluent of the Gravataí River, Demetrio stream, through physico-chemical, microbiological, and cytogenotoxic criteria, at the stream source (P1), whereas samples P2 and P3 were obtained from the upstream near the area with the highest urban density and the downstream near the meeting point with the Gravataí River, respectively. The results for copper concentration and color classified the Demetrio stream as Class 4 in general, that is, the water is suitable only for navigation and to landscape harmony. The main genotoxic alterations (micronuclei and nuclear buds) were observed in P2, in which were obtained the highest levels of copper, in addition to iron and manganese. Anthropic interventions were observed in P1 and P2; however, due to its low metal concentration, P3, near the Gravataí River, manifested an improvement in environmental quality.

Resumo A bacia do rio Gravataí, uma das principais fontes de água da região metropolitana de Porto Alegre, está entre os dez rios mais poluídos do Brasil. No Brasil a qualidade da água é monitorada apenas através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos e, nesse contexto, considerando a importância do uso de biomarcadores para complementar a análise da água, o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental do principal afluente do Rio Gravataí, o arroio Demétrio, através de critérios físico-químicos, microbiológicos e citogenotóxicos, na nascente do arroio (P1), a montante e próximo à área com maior densidade urbana (P2) e a jusante e próximo ao ponto de encontro com o rio Gravataí (P3). Os resultados para a cor da água e para a concentração de cobre classificaram o arroio Demétrio como Classe 4 em geral, ou seja, esta água é adequada apenas para navegação e harmonia da paisagem. As principais alterações genotóxicas (micronúcleos e brotos nucleares) foram observadas no P2, no qual foram obtidos os maiores teores de cobre, além de ferro e manganês. Intervenções antrópicas foram observadas em P1 e P2; no entanto, devido à sua baixa concentração de metais, o P3, próximo ao rio Gravataí, manifestou uma melhoria na qualidade ambiental.

Water quality assessment of the Demetrio stream: an affluent of the Gravataí River in the South of Brazil / Qualidade da água do arroio Demetrio: um afluente do rio Gravataí no sul do Brasil

The Gravataí River basin, one of the main water sources of the metropolitan region of Porto Alegre, is among the ten most polluted rivers in Brazil. Water quality is monitored only through physico-chemical and microbiological parameters in Brazil, and in this context, considering the importance of the use of biomarkers in complementing the analysis of water, the present study aimed to evaluate the environmental quality of the main affluent of the Gravataí River, Demetrio stream, through physico-chemical, microbiological, and cytogenotoxic criteria, at the stream source (P1), whereas samples P2 and P3 were obtained from the upstream near the area with the highest urban density and the downstream near the meeting point with the Gravataí River, respectively. The results for copper concentration and color classified the Demetrio stream as Class 4 in general, that is, the water is suitable only for navigation and to landscape harmony. The main genotoxic alterations (micronuclei and nuclear buds) were observed in P2, in which were obtained the highest levels of copper, in addition to iron and manganese. Anthropic interventions were observed in P1 and P2; however, due to its low metal concentration, P3, near the Gravataí River, manifested an improvement in environmental quality.(AU)

A bacia do rio Gravataí, uma das principais fontes de água da região metropolitana de Porto Alegre, está entre os dez rios mais poluídos do Brasil. No Brasil a qualidade da água é monitorada apenas através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos e, nesse contexto, considerando a importância do uso de biomarcadores para complementar a análise da água, o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental do principal afluente do Rio Gravataí, o arroio Demétrio, através de critérios físico-químicos, microbiológicos e citogenotóxicos, na nascente do arroio (P1), a montante e próximo à área com maior densidade urbana (P2) e a jusante e próximo ao ponto de encontro com o rio Gravataí (P3). Os resultados para a cor da água e para a concentração de cobre classificaram o arroio Demétrio como Classe 4 em geral, ou seja, esta água é adequada apenas para navegação e harmonia da paisagem. As principais alterações genotóxicas (micronúcleos e brotos nucleares) foram observadas no P2, no qual foram obtidos os maiores teores de cobre, além de ferro e manganês. Intervenções antrópicas foram observadas em P1 e P2; no entanto, devido à sua baixa concentração de metais, o P3, próximo ao rio Gravataí, manifestou uma melhoria na qualidade ambiental.(AU)

Water quality assessment of the Demetrio stream: an affluent of the Gravataí River in the South of Brazil / Qualidade da água do arroio Demetrio: um afluente do rio Gravataí no sul do Brasil

The Gravataí River basin, one of the main water sources of the metropolitan region of Porto Alegre, is among the ten most polluted rivers in Brazil. Water quality is monitored only through physico-chemical and microbiological parameters in Brazil, and in this context, considering the importance of the use of biomarkers in complementing the analysis of water, the present study aimed to evaluate the environmental quality of the main affluent of the Gravataí River, Demetrio stream, through physico-chemical, microbiological, and cytogenotoxic criteria, at the stream source (P1), whereas samples P2 and P3 were obtained from the upstream near the area with the highest urban density and the downstream near the meeting point with the Gravataí River, respectively. The results for copper concentration and color classified the Demetrio stream as Class 4 in general, that is, the water is suitable only for navigation and to landscape harmony. The main genotoxic alterations (micronuclei and nuclear buds) were observed in P2, in which were obtained the highest levels of copper, in addition to iron and manganese. Anthropic interventions were observed in P1 and P2; however, due to its low metal concentration, P3, near the Gravataí River, manifested an improvement in environmental quality.

A bacia do rio Gravataí, uma das principais fontes de água da região metropolitana de Porto Alegre, está entre os dez rios mais poluídos do Brasil. No Brasil a qualidade da água é monitorada apenas através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos e, nesse contexto, considerando a importância do uso de biomarcadores para complementar a análise da água, o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental do principal afluente do Rio Gravataí, o arroio Demétrio, através de critérios físico-químicos, microbiológicos e citogenotóxicos, na nascente do arroio (P1), a montante e próximo à área com maior densidade urbana (P2) e a jusante e próximo ao ponto de encontro com o rio Gravataí (P3). Os resultados para a cor da água e para a concentração de cobre classificaram o arroio Demétrio como Classe 4 em geral, ou seja, esta água é adequada apenas para navegação e harmonia da paisagem. As principais alterações genotóxicas (micronúcleos e brotos nucleares) foram observadas no P2, no qual foram obtidos os maiores teores de cobre, além de ferro e manganês. Intervenções antrópicas foram observadas em P1 e P2; no entanto, devido à sua baixa concentração de metais, o P3, próximo ao rio Gravataí, manifestou uma melhoria na qualidade ambiental.

Biomarcadores histológicos em brânquias de Sciades herzbergii (Siluriformes, Ariidae) capturados no Complexo Estuarino de São Marcos, Maranhão / Histological biomarkers in gills of Sciades herzbergii (Siluriformes, Ariidae) caught in the Estuarine Complex of São Marcos, Maranhão

Neste estudo, objetivou-se avaliar a qualidade ambiental de duas áreas do complexo estuarino de São Marcos, utilizando-se as alterações branquiais em Sciades herzbergii como biomarcadores de contaminação aquática. Foram realizadas coletas no período de estiagem (setembro/dezembro de 2015) e no período chuvoso (março/junho de 2016). Foram capturados 40 exemplares de S. herzbergii em dois locais distintos do complexo estuarino: A1) Porto do Itaqui Bacanga (área potencialmente impactada); A2) Igarapé do Puca, Alcântara (área controle). Foram registradas as variáveis abióticas: salinidade, temperatura, pH e oxigênio dissolvido. No laboratório, as brânquias de cada espécime foram fixadas em formol a 10% e mantidas em álcool a 70% até a execução da técnica histológica usual. As alterações branquiais identificadas nos peixes da área potencialmente contaminada foram: deslocamento do epitélio (DE), congestão (CO), aneurisma (AN), fusão lamelar (FL), hiperplasia (HI), dilatação capilar (DC), necrose (NE) e proliferação de células epiteliais (PCE). As alterações na região controle foram: deslocamento do epitélio (DE), fusão lamelar (FL), necrose (NE) e proliferação de células epiteliais (PCE). As alterações branquiais foram mais frequentes na região portuária (84%) do que na região controle (16%). Esses resultados indicam que os peixes da área potencialmente contaminada estão apresentando respostas biológicas ao estresse local.(AU)

This study aimed to compare an environmental quality of two areas of the estuarine complex of São Marcos using gills of changes in Sciades herzbergii as biomarkers of aquatic contamination. Samples were made during the dry season (September/ December 2015) and rainy season (March/ June 2016). They were captured 40 specimens of S. herzbergii at two different points of the estuarine complex: A1) Itaqui port (potentially contaminated area); A2) Igarapé do Puca, Alcântara (control area). Abiotic variables were recorded: salinity, temperature, pH and dissolved oxygen. In the laboratory, the gills of each species were fixed in 10% formaldehyde and kept in 70% alcohol until the usual histological technique was performed. The gill alterations identified in the fish of the potentially contaminated area were: epithelial displacement (DE), congestion (CO), aneurysm (AN), lamellar fusion (FL), hyperplasia (HI), capillary dilation (DC), necrosis and epithelial cell proliferation (PCE). The changes in the control region were: epithelial displacement (DE), lamellar fusion (FL), necrosis (NE) and epithelial cell proliferation (PCE). Gill alterations were more frequent in the port region (84%) than in the control region (16%). These results indicate that fish from the potentially contaminated area are presenting biological responses to local stress.(AU)

Biomarcadores histológicos em brânquias de Sciades herzbergii (Siluriformes, Ariidae) capturados no Complexo Estuarino de São Marcos, Maranhão / Histological biomarkers in gills of Sciades herzbergii (Siluriformes, Ariidae) caught in the Estuarine Complex of São Marcos, Maranhão

Neste estudo, objetivou-se avaliar a qualidade ambiental de duas áreas do complexo estuarino de São Marcos, utilizando-se as alterações branquiais em Sciades herzbergii como biomarcadores de contaminação aquática. Foram realizadas coletas no período de estiagem (setembro/dezembro de 2015) e no período chuvoso (março/junho de 2016). Foram capturados 40 exemplares de S. herzbergii em dois locais distintos do complexo estuarino: A1) Porto do Itaqui Bacanga (área potencialmente impactada); A2) Igarapé do Puca, Alcântara (área controle). Foram registradas as variáveis abióticas: salinidade, temperatura, pH e oxigênio dissolvido. No laboratório, as brânquias de cada espécime foram fixadas em formol a 10% e mantidas em álcool a 70% até a execução da técnica histológica usual. As alterações branquiais identificadas nos peixes da área potencialmente contaminada foram: deslocamento do epitélio (DE), congestão (CO), aneurisma (AN), fusão lamelar (FL), hiperplasia (HI), dilatação capilar (DC), necrose (NE) e proliferação de células epiteliais (PCE). As alterações na região controle foram: deslocamento do epitélio (DE), fusão lamelar (FL), necrose (NE) e proliferação de células epiteliais (PCE). As alterações branquiais foram mais frequentes na região portuária (84%) do que na região controle (16%). Esses resultados indicam que os peixes da área potencialmente contaminada estão apresentando respostas biológicas ao estresse local.(AU)

This study aimed to compare an environmental quality of two areas of the estuarine complex of São Marcos using gills of changes in Sciades herzbergii as biomarkers of aquatic contamination. Samples were made during the dry season (September/ December 2015) and rainy season (March/ June 2016). They were captured 40 specimens of S. herzbergii at two different points of the estuarine complex: A1) Itaqui port (potentially contaminated area); A2) Igarapé do Puca, Alcântara (control area). Abiotic variables were recorded: salinity, temperature, pH and dissolved oxygen. In the laboratory, the gills of each species were fixed in 10% formaldehyde and kept in 70% alcohol until the usual histological technique was performed. The gill alterations identified in the fish of the potentially contaminated area were: epithelial displacement (DE), congestion (CO), aneurysm (AN), lamellar fusion (FL), hyperplasia (HI), capillary dilation (DC), necrosis and epithelial cell proliferation (PCE). The changes in the control region were: epithelial displacement (DE), lamellar fusion (FL), necrosis (NE) and epithelial cell proliferation (PCE). Gill alterations were more frequent in the port region (84%) than in the control region (16%). These results indicate that fish from the potentially contaminated area are presenting biological responses to local stress.(AU)

Fractionation of heavy metals in yellow latosol cultivated with vegetables / Fracionamento de metais pesados em latossolo amarelo sob cultivo de hortaliças

Sequential extraction or chemical fractionation of heavy metals allows inferences to be made about their origin, occurrence, bioavailability, toxic potential and environmental contamination. Thus, the present study aimed to assess the distribution of Cu, Mn, Ni, Pb and Zn among the different soil fractions and landscape compartments of a yellow latosol cultivated with vegetables. Soil samples were collected from five areas cultivated with tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.), lettuce (Lactuca sativa), chili pepper (Capsicum annuum L.) and chard (Beta vulgaris L.) in different slope positions (upper, middle, lower), and four reference areas (native forest), at a depth of 0.00 - 0.20 m. Heavy metal levels were also assessed in water used to irrigate the crops and for human consumption by collecting 200 ml of water samples from reservoirs. The soil samples were sequentially fractionated to quantify the concentrations of adsorbed Cu, Mn, Ni, Pb and Zn in the exchangeable (EF), organic matter (OF), amorphous and crystalline iron oxide fractions (AFeOx and CFeOx). Landscape position only interfered significantly in heavy metal adsorption in the soil for Cu and Ni associated with CFeOx and Zn bound to the EF in the farming areas. The highest Cu, Ni, Pb and Zn levels were found in the fractions with less stable chemical bonds (bound to organic matter), in addition to a strong affinity between Cu, Zn and Mn and the oxide fractions (AFeOx + CFeOx). The low affinity of Pb and Ni for the AFeOx and CFeOx fractions indicates greater contamination potential for the water reservoirs. In the short term, organic matter is the main source of remediation for heavy metal contamination in soil, making it important to adopt conservation practices aimed at reducing OM losses.(AU)

Extrações sequenciadas ou fracionamento químico de metais pesados permitem inferências sobre origem, forma de ocorrência, biodisponibilidade, potencial de toxicidade e contaminação ambiental por esses elementos. Assim, o presente estudo foi desenvolvido com o propósito de avaliar a distribuição de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn entre as diferentes frações do solo e compartimento da paisagem, de um Latossolo Amarelo sob cultivo de hortaliças. Foram coletadas amostras de solos de cinco áreas cultivadas com tomate (Lycopersicon esculentum, Mill.), alface (Lactuca sativa), pimentão (Capsicum annuum L.) e acelga (Beta vulgaris L.) em diferentes posições no relevo (topo, encosta, baixio) e quatro áreas de referência (mata nativa), na profundidade de 0,00 - 0,20 m. Também foram avaliados os teores de metais pesados na água destinada à irrigação das lavouras e ao consumo humano, coletando-se para isso, 200 ml de amostras de água dos reservatórios. As amostras de solo foram fracionadas sequencialmente para quantificação dos teores de Cu, Mn, Ni, Pb e Zn adsorvidos às frações trocável (FT), matéria orgânica (FO), óxido de ferro amorfo e cristalino (OxFeA e OxFeC). As posições da paisagem interferiram significativamente na adsorção de metais pesados no solo apenas para o Cu e o Ni ligados à OxFeC e para o Zn ligado à FT, nas áreas cultivadas. Os maiores teores de Cu, Ni, Pb e Zn no solo encontram-se nas frações com ligações químicas menos estáveis (ligados à matéria orgânica) sendo também encontrada forte afinidade de Cu, Zn e Mn às frações oxídicas (AFeOx + CFeOx). A baixa afinidade de Pb e Ni às OxFeA e OxFeC condiciona maior potencial de contaminação dos reservatórios hídricos. A curto prazo, a matéria orgânica é a principal fonte de remediação de metais pesados no solo, sendo importante a adoção de práticas conservacionistas que reduzam suas perdas.(AU)

AVALIAÇÃO DA GENOTOXICIDADE AMBIENTAL UTILIZANDO Plagioscion squamosissimus (HECKEL, 1840) COMO BIOINDICADOR EM DOIS TRECHOS DE RIOS DA AMAZÔNIA, BRASIL

Os estudos de genotoxicidade em ecossistemas costeiros têm sido prioridade na Avaliação de Risco Ambiental (ERA). O presente trabalho teve como objetivo estudar a mutagenicidade e genotoxicidade do rio Murucupi (contaminado) no município de Barcarena, exposto à contaminação por indústria de mineração e no estuário Furo da Laura (controle) em Vigia, ambos no estado do Pará, Brazil, utilizando Plagioscion squamosissimus como biondicador. Para avaliar a mutagenicidade utilizou-se o teste de micronúcleo e alterações nucleares e para a genotoxicidade o ensaio cometa. Foram captadas amostras de sangue de 54 espécimes. Os indivíduos oriundos de Vigia foram estatisticamente maiores em tamanho que os de Barcarena e estes foram graficamente mais pesados que os capturados em Vigia. Não foram detectados efeitos mutagênicos significativos nas células analisadas, embora a maior ocorrência tenha sido observada em Barcarena. O percentual de danos genômicos diferiu entre os locais estudados, sendo sempre maiores também em Barcarena. Dos nucleóides analisados em Barcarena, em média 28±14,42% das células foram classificadas na classe de maior dano (4). Os peixes analisados no presente estudo estão tendo influência direta de agentes xenobiontes capazes de produzir danos ao material genético dos organismos aquáticos nos dois locais e, consequentemente, podem trazer consequências ainda pouco relatadas em estudos de alterações morfofisiológicas em humanos.

Genotoxicity studies in coastal ecosystems have been a priority in Environmental Risk Assessment (ERA). This research aimed to study the mutagenicity and genotoxicity of the Murucupi River (contaminated) in Barcarena city, exposed to contamination by mining industry and in the Furo da Laura estuary (control) in Vigia, both Pará state, Brazil, using Plagioscion squamosissimus as a biondicator. To evaluate mutagenicity and nuclear alterations were used the micronucleus test and for genotoxicity the comet assay. Blood samples were collected from 54 specimens. The individuals from Vigia were statistically larger in size than those from Barcarena and these were graphically heavier than those captured in Vigia. No significant mutagenic effects were detected in the cells analyzed, although the highest occurrence was observed in Barcarena. The percentage of genomic damage differed between the sites studied, being always higher in Barcarena as well. Of the nucleoids analyzed in Barcarena, on average 28±14.42% of the cells were classified in the highest damage class (4). The fish analyzed in the present study are having direct influence of xenobiont agents capable of producing damage to the genetic material of aquatic organisms in both sites and, consequently, may bring consequences still little reported in studies of morphophysiological alterations in humans.

Metodologia de mapeamento e identificação de espécies de macrófitas aquáticas com uso de vants

As macrófitas aquáticas desempenham função importante no ecossistema aquático, no sentido de fornecer alimento e habitat a vários organismos e sua ocorrência apresenta relação direta com as características limnológicas. Assim o monitoramento da distribuição das espécies de macrófitas aquáticas em rios e lagos pode elucidar uma miríade de características importantes para o ambiente aquático. Entretanto, a coleta dos dados demanda uma variedade de recursos e o trabalho de campo por si só pode não ser capaz de fornecer dados suficientes para um monitoramento mais adequado. O uso do sensoriamento remoto possui potencial para superar as limitações dos métodos tradicionais de amostragem. Veículos aéreos não tripulados (VANTs) combinam várias vantagens do imageamento espacial (Satélites) e do imageamento aéreo por veículos tripulados. Sua alta flexibilidade temporal permite ao usuário realizar a coleta das imagens em um curto período, no momento desejado, além de responder rapidamente às condições meteorológicas ou de logística. Os objetivos deste trabalho foram sugerir uma metodologia para a observação de assembleias de macrófitas aquáticas através de imagens de alta resolução obtidas por um VANT e observar se as imagens obtidas possuem acurácia visual suficiente para um interpretador humano reconhecer as plantas ao nível de espécie. O método foi desenvolvido na bacia do rio Itanhaem, litoral sul do Estado de São Paulo. Uma área do Rio Preto com cerca de 10 hectares foi monitorada com um VANT, equipado com um sensor RGB, a 75 m de altura. Com as imagens obtidas nós elaboramos um mapa da área. Embora seja possível diferenciar os padrões de coloração e textura da imagem que correspondem a determinado conjunto de espécies de macrófitas, a resolução ficou abaixo do necessário para identificarmos visualmente todas as espécies pelo mapa. Planejamos outro monitoramento a fim de aumentar a resolução das imagens, através de seleção de pontos de amostragem. Assim, o VANT obteve uma imagem de cada ponto a cerca de 2,5 m de altura. Com estas imagens nós identificamos visualmente as espécies de macrófitas que ocorrem simultaneamente em cada ponto de amostragem. Esta metodologia permitiu mapear uma área e reconhecer as espécies de macrófitas aquáticas, pois o campo de visão do monitoramento foi estendido, permitindo visualizar áreas que utilizando somente a embarcação não era possível de ser amostrada.

The aquatic macrophyte perform an important role in the aquatic ecosystem, in the sense of providing food and habitat to several organisms and its occurrence presents direct relation to the limnologic features. Thus, the monitoring of the macrophyte species distribution in rivers and lakes may clarify a plethora of important features of the aquatic environment. However, data sampling requires many resources, and the field survey alone may not be able to provide enough data to a more adequate survey. The employment of remote sensing presents the potential to overcome limitations of the traditional sampling methods. Unmanned Aircraft Systems (UAS) combine the advantages of space imaging (satellite) and airborne imaging with manned aircrafts. Its high temporal flexibility allows the user to perform the image sampling in a short period, at the desired moment, besides its quick response to weather or logistic conditions. The aims of the present research were to suggest a method for the observation of macrophyte assemblages through high-resolution images obtained by a UAS and to observe if a human interpreter can recognize plant species with visual accuracy. The method was developed in the Itanhaem river basin, southern coast of the Sao Paulo State. A 10-hectares area in the Preto river was monitored by a UAS, equipped with a RGB sensor, at 75 meters high. We elaborated a map containing the area with the images obtained by the sensor. Although we could identify the patterns of color and texture in the images which corresponds to a particular assemblage of macrophyte species, the map resolution was lower than the necessary to correctly identify the macrophyte species. We planned another monitoring in order to increase the image resolution, with the selection of sampling points. Thus, the UAS obtained an image at 2.5 meter high. With these images we identify visually the macrophyte species which occur simultaneously in each sampling point. The present method allowed to map an area and recognize the aquatic macrophyte species, for the field of vision of the monitoring was extended, since the areas which were not accessible from the boat could be sampled.

Comparative analysis of decision tree algorithms on quality of water contaminated with soil / Análise comparativa de algoritmos de árvore de decisão na classificação da qualidade da água contaminada por solo

Agriculture, roads, animal farms and other land uses may modify the water quality from rivers, dams and other surface freshwaters. In the control of the ecological process and for environmental management, it is necessary to quickly and accurately identify surface water contamination (in areas such as rivers and dams) with contaminated runoff waters coming, for example, from cultivation and urban areas. This paper presents a comparative analysis of different classification algorithms applied to the data collected from a sample of soil-contaminated water aiming to identify if the water quality classification proposed in this research agrees with reality. The sample was part of a laboratory experiment, which began with a sample of treated water added with increasing fractions of soil. The results show that the proposed classification for water quality in this scenario is coherent, because different algorithms indicated a strong statistic relationship between the classes and their instances, that is, in the classes that qualify the water sample and the values which describe each class. The proposed water classification varies from excelling to very awful (12 classes).(AU)

Agricultura, estradas, fazendas de pecuária e outros usos da terra podem alterar a qualidade da água dos rios, barragens e outras águas doces superficiais. No monitoramentode processos ecológicos para a gestão ambiental, é necessário identificar com rapidez e precisão a contaminação de águas superficiais (em áreas como rios e represas) e subterrâneas, com o escoamento da água contaminada que,advinda, por exemplo, de áreas de cultivo e urbanas. Este artigo apresenta uma análise comparativa dos diferentes algoritmos de classificação aplicados a dados coletados a partir de uma amostra de água contaminada do solo, com o objetivo de criar um modelo de classificação para identificar a qualidade da água. A amostra foi parte de um experimento de laboratório, que partiu de uma amostra de água tratada, adicionando-se frações crescentes de solo. Os resultados mostram que a classificação proposta para a qualidade da água neste cenário é coerente, porque diferentes algoritmos indicaram uma forte relação estatística entre as classes e suas instâncias, ou seja, entre as classes que qualificam a amostra de água e os valores que descrevem cada classe. O modelo de classificação proposto utiliza 12 classes, que variam de excelente a muito péssima.(AU)

Biomarcadores histopatológicos na espécie Hoplias malabaricus (Pisces, Osteichthyes, Erythrinidae) em uma Unidade de Conservação de São Luís (MA) / Histopathological biomarkers in Hoplias malabaricus (Pisces, Osteichthyes, Erythrinidae) species in a protected area of São Luís (MA)

Neste estudo objetivou-se validar dois órgãos (brânquia e fígado) de Hoplias malabaricus para análise de biomarcadores de contaminação aquática na Área de Proteção Ambiental (APA) do Maracanã em São Luís-MA. Exemplares de traíra foram capturados em uma lagoa de policultivo e no Rio Ambude, localizados na APA do Maracanã. A biometria foi realizada em laboratório. Brânquias e o fígado de cada espécime foram fixados em formol a 10% e mantidos em álcool a 70% até a execução da técnica histológica usual. Cortes de aproximadamente 5µm de espessura foram corados em hematoxilina e eosina (HE). Os resultados referentes à biometria dos peixes capturados durante o período de estiagem indicaram que o comprimento total e padrão dos exemplares foram maiores quando comparados com os indivíduos do período chuvoso. As alterações hepáticas identificadas foram: lipidose, necrose, infiltração leucocitária, vacuolização do citoplasma, hemossiderina e centro de melanomacrófagos. Constataram-se as seguintes lesões branquiais: fusão lamelar, aneurisma lamelar, deslocamento e necrose do epitélio, proliferações de células do muco e dilatação capilar. As respostas biológicas de H. malabaricus, registradas em nível branquial e hepático, podem ser caracterizadas como biomarcadores de contaminação aquática. As brânquias mostraram-se como os melhores órgãos para esse tipo de análise na espécie. Esses resultados indicam que os peixes da região apresentam a saúde comprometida por poluentes presentes nos ambientes analisados.(AU)

The aim of the present work was to validate two organs (liver and gill) of Hoplias malabaricus for analysis of aquatic contamination biomarkers in the Maracanã Environmental Protected Area (APA) in São Luís-MA. Trahira animals were captured in a pond polyculture and Ambude River located in Maracanã APA. Biometric analysis was performed in the laboratory. Gills and liver of each specimen were fixed in 10% formalin and kept in 70% alcohol to running the usual histological technique. Cuts of approximately 5μm thick were stained with hematoxylin and eosin (HE). The results concerning the biometrics of the fish caught during the dry season indicated that the total and standard length were higher when compared to the rainy season. The liver changes identified were: lipidosis, necrosis, leukocyte infiltration, vacuolization of the cytoplasm, hemosiderin and melanomacrophages centres. We found the following gill lesions: melting lamellar, lamellar aneurysm displacement, necrosis of the epithelium, proliferation of mucous cells and capillary dilation. The biological responses of H. malabaricus, recorded in gill and liver level, can be characterized as biomarkers of aquatic contamination. The gills appeared as the best organs for this kind of analysis in the species. These results indicate that the fish have health problems caused by pollutants present in the analyzed environments.(AU)

Biomarcadores histológicos em duas espécies de bagres estuarinos da Costa Maranhense, Brasil / Histology biomarkers in two estuarine catfish species from the Maranhense Coast, Brazil

Neste estudo objetivou-se validar lesões branquiais como biomarcadores em peixes de importância econômica (Sciades herzbergii e Bagre bagre) capturados pela pesca artesanal em dois locais diferenciados da Baía de São Marcos, MA, a fim de selecionar um táxon como bioindicador capaz de ser utilizado em programas de biomonitoramento. O primeiro ponto (S1) foi utilizado como uma área de referência - Ilha dos Caranguejos -, e o segundo ponto (S2) foi considerado potencialmente impactado - Complexo Portuário de São Luís, MA. Encontraram-se várias alterações histológicas para as duas espécies em S2, destacando-se: estreitamento lamelar, teleangectasia, fusão e descolamento do epitélio da lamela secundária. Lesões branquiais em B. bagre coletados em S1 também foram observadas, não sendo possível diferenciar os indivíduos das duas áreas analisadas. Os dados indicam que S. herzbergii é um bioindicador mais apropriado para análise de biomarcadores de contaminação aquática.(AU)

This study aimed to validate branchial lesions as a biomarker in fish (Sciades herzbergii and Bagre bagre) caught by traditional fishing in two different places at São Marcos Bay, MA, in order to select a bioindicator taxon which can be used in biomonitoring programs. The first point (S1) was used as a reference area - Caranguejos (Crab) Island and the second point (S2) was considered potentially impacted - Port Complex of São Luis, MA. Several histological changes were found for both species in S2, including: narrowing lamellar, teleangectasy, fusion and separation of secondary lamellar epithelium. Gill lesions in B. bagre collected were also observed in S1, it is not possible to differentiate between individuals of the two areas analyzed. The data indicate that S. herzbergii is more appropriate as a bioindicator for analysis of biomarkers of aquatic contamination.(AU)

tonitoramento ambiental no biotério / Environmental monitoring in the animal house

Os animais criados em Biotério tem como finalidade garantir a qualidade de expe-rimentos biológicos que visam à melhoria da qualidade de vida humana. Há muito, experimentos vem sendo testados com metodologias alternativas para a diminuição da escolha pelo modelo animal, em razão de questões éticas. O campo de estudo deste trabalho é o Biotério da Funed, onde são criados os camundongos da linhagem Swiss webster, tendo como objetivo geral, melhorar o controle na qualidade animal já realizado. O monitoramento ambiental proposto por este trabalho vem contribuir no sentido de minimizar a entrada de microrganismos através de barreiras sanitárias mais eficientes. Sendo monitorado o ambiente da sala Piloto (colônia de fundação). A metodologia utilizada foi o plaqueamento da área, com exposição de 20 minutos. Foram realizadas identificações das colônias bacterianas que tiveram crescimento, após 48 horas de incubação à 35ºC, através da análise bioquímica e características morfológicas observadas na coloração de Gram. E uma segunda identificação molecular foi realizada, utilizando iniciadores específicos. Colônias de fungos também foram observadas no crescimento após incubação à temperatura ambiente e, identificadas. Este trabalho possibilitou observar a eficiência na desinfecção do Biotério com a redução significativa do número de microrganismos, além de avaliar a importância do monitoramento da saúde animal e a sua relevância na busca do alto padrão sanitário almejado na produção de animais utilizados em pesquisas científicas.

Animals raised in a biotherium ensure the quality of biological experiments in order to improve the quality of human life. Experiments are being tested in alternative me- thodologies in order to minimize the amount of animal used in consideration of ethical issues. The field of study of this work is biotherium at Funed the mice bred of the Swiss Webster strain, the overall goal being the improvement of animal quality control has already been done. The environmental monitoring proposed by this work contributes to minimize the entry of microorganisms utilizing more efficient sanitary barriers. Also, monitoring the ambient of the pilot room (foundation colony). The methodology used was the plating area, with 20 minutes of exposure. Identifications of bacterial colonies were performed which grew after 48 hours incubation at 35ºC, through biochemical and morphological characteristics in Gram stain. A second molecular identification was performed using specific primers. Fungal colonies were also observed in growth after incubation at room temperature, and then. This work allowed the observation of the effectiveness of the disinfection of the biotherium with significantly reducing the number of microorganisms, as well as evaluating the importance of monitoring animal health and its relevance in the pursuit of high standards in producing desired health of animals used in scientific research.

tonitoramento ambiental no biotério / Environmental monitoring in the animal house

Os animais criados em Biotério tem como finalidade garantir a qualidade de expe-rimentos biológicos que visam à melhoria da qualidade de vida humana. Há muito, experimentos vem sendo testados com metodologias alternativas para a diminuição da escolha pelo modelo animal, em razão de questões éticas. O campo de estudo deste trabalho é o Biotério da Funed, onde são criados os camundongos da linhagem Swiss webster, tendo como objetivo geral, melhorar o controle na qualidade animal já realizado. O monitoramento ambiental proposto por este trabalho vem contribuir no sentido de minimizar a entrada de microrganismos através de barreiras sanitárias mais eficientes. Sendo monitorado o ambiente da sala Piloto (colônia de fundação). A metodologia utilizada foi o plaqueamento da área, com exposição de 20 minutos. Foram realizadas identificações das colônias bacterianas que tiveram crescimento, após 48 horas de incubação à 35ºC, através da análise bioquímica e características morfológicas observadas na coloração de Gram. E uma segunda identificação molecular foi realizada, utilizando iniciadores específicos. Colônias de fungos também foram observadas no crescimento após incubação à temperatura ambiente e, identificadas. Este trabalho possibilitou observar a eficiência na desinfecção do Biotério com a redução significativa do número de microrganismos, além de avaliar a importância do monitoramento da saúde animal e a sua relevância na busca do alto padrão sanitário almejado na produção de animais utilizados em pesquisas científicas.(AU)

Animals raised in a biotherium ensure the quality of biological experiments in order to improve the quality of human life. Experiments are being tested in alternative me- thodologies in order to minimize the amount of animal used in consideration of ethical issues. The field of study of this work is biotherium at Funed the mice bred of the Swiss Webster strain, the overall goal being the improvement of animal quality control has already been done. The environmental monitoring proposed by this work contributes to minimize the entry of microorganisms utilizing more efficient sanitary barriers. Also, monitoring the ambient of the pilot room (foundation colony). The methodology used was the plating area, with 20 minutes of exposure. Identifications of bacterial colonies were performed which grew after 48 hours incubation at 35ºC, through biochemical and morphological characteristics in Gram stain. A second molecular identification was performed using specific primers. Fungal colonies were also observed in growth after incubation at room temperature, and then. This work allowed the observation of the effectiveness of the disinfection of the biotherium with significantly reducing the number of microorganisms, as well as evaluating the importance of monitoring animal health and its relevance in the pursuit of high standards in producing desired health of animals used in scientific research.(AU)

Branchial histopathological study of Brachyplatystoma rousseauxii ( Castelnau, 1855 ) in the Guajará bay, Belém, Pará State, Brazil / Estudo histopatológico da brânquia de Brachyplatystoma rousseauxii na baía do Guajará, Belém, Estado do Pará, Brasil

This work analyzes the morphological alterations in Brachyplatystoma rousseauxii gills and evaluates whether this species can be considered an environmental monitoring biomarker of Guajará Bay. Sampling was carried out in four areas around Belém, Brazil, in four annual periods: dry/wet season, wet season, wet/dry season and dry season. Water pH, temperature and suspended material were evaluated. A total of 36 specimens were collected. The second right gill arch of each animal was removed and immediately fixed and processed for histopathology analysis with light microscopy. The physicochemical analysis of the water during the study period showed slight acidity, temperature and material in suspension within normal levels. Histopathological analysis of the gills from 14 individuals from area I presented no alterations, and only 2 individuals from this area presented some significant type of alteration. In contrast, all individuals captured in areas II, III, and IV presented at least one of the following alterations: aneurism-like alterations, epithelial elevation, infiltration, cell proliferation and cell hypertrophy. Based on the gill histopathological analysis, this organ is considered a good biomarker and the native species B. rousseauxii could be used as a bioindicator for environmental monitoring.(AU)

O objetivo deste trabalho foi analisar as alterações morfológicas branquiais em Brachyplatystoma rousseauxii e verificar se esta espécie pode ser considerada como indicador biológico para o monitoramento ambiental da baía do Guajará. As coletas aconteceram em quatro áreas ao redor da cidade de Belém: I (controle), II, III e IV (forte influência antrópica), nos quatro períodos anuais: estação seco/chuvoso, estação chuvoso, estação chuvoso/seco e estação seco. Nesses períodos foram medidos pH, temperatura e material em suspensão. Foram capturados 36 exemplares. O segundo arco branquial direito de cada animal foi retirado, imediatamente fixado e processado para análise histopatológica. A análise físico-química da água revelou pH levemente ácido, a temperatura e o material em suspensão se encontravam nos parâmetros de normalidade. As análises histopatológicas das brânquias de 14 animais da área I não apresentaram alterações branquiais e somente dois revelaram algum tipo de alteração. Todos os indivíduos capturados nas áreas II, III e IV apresentaram pelo menos uma das seguintes alterações: aneurisma, elevação epitelial, infiltração, proliferação celular, fusão lamelar e hipertrofia celular. De acordo com as análises histopatológicas branquiais, este órgão é considerado como um bom biomarcador e a espécie nativa B. rousseauxii pode ser utilizada como bioindicador no monitoramento ambiental.(AU)

Branchial histopathological study of Brachyplatystoma rousseauxii ( Castelnau, 1855 ) in the Guajará bay, Belém, Pará State, Brazil / Estudo histopatológico da brânquia de Brachyplatystoma rousseauxii na baía do Guajará, Belém, Estado do Pará, Brasil

This work analyzes the morphological alterations in Brachyplatystoma rousseauxii gills and evaluates whether this species can be considered an environmental monitoring biomarker of Guajará Bay. Sampling was carried out in four areas around Belém, Brazil, in four annual periods: dry/wet season, wet season, wet/dry season and dry season. Water pH, temperature and suspended material were evaluated. A total of 36 specimens were collected. The second right gill arch of each animal was removed and immediately fixed and processed for histopathology analysis with light microscopy. The physicochemical analysis of the water during the study period showed slight acidity, temperature and material in suspension within normal levels. Histopathological analysis of the gills from 14 individuals from area I presented no alterations, and only 2 individuals from this area presented some significant type of alteration. In contrast, all individuals captured in areas II, III, and IV presented at least one of the following alterations: aneurism-like alterations, epithelial elevation, infiltration, cell proliferation and cell hypertrophy. Based on the gill histopathological analysis, this organ is considered a good biomarker and the native species B. rousseauxii could be used as a bioindicator for environmental monitoring.

O objetivo deste trabalho foi analisar as alterações morfológicas branquiais em Brachyplatystoma rousseauxii e verificar se esta espécie pode ser considerada como indicador biológico para o monitoramento ambiental da baía do Guajará. As coletas aconteceram em quatro áreas ao redor da cidade de Belém: I (controle), II, III e IV (forte influência antrópica), nos quatro períodos anuais: estação seco/chuvoso, estação chuvoso, estação chuvoso/seco e estação seco. Nesses períodos foram medidos pH, temperatura e material em suspensão. Foram capturados 36 exemplares. O segundo arco branquial direito de cada animal foi retirado, imediatamente fixado e processado para análise histopatológica. A análise físico-química da água revelou pH levemente ácido, a temperatura e o material em suspensão se encontravam nos parâmetros de normalidade. As análises histopatológicas das brânquias de 14 animais da área I não apresentaram alterações branquiais e somente dois revelaram algum tipo de alteração. Todos os indivíduos capturados nas áreas II, III e IV apresentaram pelo menos uma das seguintes alterações: aneurisma, elevação epitelial, infiltração, proliferação celular, fusão lamelar e hipertrofia celular. De acordo com as análises histopatológicas branquiais, este órgão é considerado como um bom biomarcador e a espécie nativa B. rousseauxii pode ser utilizada como bioindicador no monitoramento ambiental.

Macroinvertebrates in low-order streams in two fragments of Atlantic Forest in different states of conservation, in the State of São Paulo (Brazil)

The presence of a riparian forest is one of the main factors that act directly on the ecology of a fluvial system, and the relation of the forest and the lotic environments might have an important influence on the distribution of the macroinvertebrates. In this context, the benthic macroinvertebrate communities in four low-order streams in São Paulo (Brazil) were analysed, with the aim of assessing the state of recovery of the surrounding forest fragments. The benthic organisms were sampled in the winter, a period of low rainfall. Of the 6,331 specimens of macroinvertebrates collected, 124 taxa belonging to 48 families were identified. The results showed greater diversity in the Canchim Farm streams and greater abundance in the Lake Park streams. Cluster analysis showed that the stream Canchim distanced itself from the others, being considered reference.

A presença da mata ripária é um dos principais fatores que atuam diretamente na ecologia de um sistema fluvial, e a relação da mata e o ambiente lótico pode ter influência importante na distribuição dos macroinvertebrados. Neste contexto, as comunidades de macroinvertebrados bentônicos de quatro córregos de baixa ordem situados no interior do Estado de São Paulo foram estudadas, visando avaliar as condições de recuperação de um fragmento de mata. Os macroinvertebrados foram amostrados no período de inverno com baixa precipitação de chuva. Dos 6.331 espécimes de macroinvertebrados coletados, foram identificados 124 táxons distribuídos em 48 famílias. Os resultados indicaram maior diversidade nos córregos da fazenda Canchim e maior abundância nos córregos do Parque do Lago. A análise de agrupamento mostrou que o córrego Canchim se distanciou dos demais, sendo considerado referência.

Toxic cyanobacteria in reservoirs in northeastern Brazil: detection using a molecular method / Cianobactérias tóxicas em reservatórios do nordeste do Brasil: detecção utilizando método molecular

Cyanobacterial blooms are a frequent occurrence in northeastern Brazil and constitute a serious public health problem. Using the polymerase chain reaction (PCR) method, eleven environmental samples with cyanobacteria from seven reservoirs were used to determine the presence of the gene involved in microcystin biosynthesis (mcyB). Two sets of oligonucleotide primers were designed from the sequencing of Brazilian populations of microcystin producing cyanobacteria (mcyB-F/R and mcyB-F/R-A). The presence of the mcyB gene involved in microcystin biosynthesis was found in all samples, indicating the potential of this gene for producing the toxin. The PCR method proved sensitive and appropriate for the detection of potential producers of microcystins in environmental samples. Its ability to reveal potentially toxic cyanobacteria demonstrates that it can be a valuable tool in the monitoring of blooms.

Florações de cianobactérias são frequentes no nordeste do Brasil, constituindo um sério problema de Saúde Pública. Através da utilização da técnica de PCR, onze amostras ambientais com cianobactérias provenientes de sete reservatórios foram utilizadas para verificar a presença de um dos genes envolvido na biossíntese de microcistina (mcyB). Para isso foram utilizados dois conjuntos de oligonucleotídeos primers (mcyB-F/R e mcyB-F/R-A) desenhados a partir de sequências de populações brasileiras de Microcystis produtoras de microcistina. A presença do gene mcyB foi verificada em todas as amostras analisadas, indicando a capacidade de produzir esta toxina. O método de PCR apresentou-se sensível e apropriado para a detecção de potenciais produtores de microcistinas em amostras ambientais. Sua habilidade em detectar genótipos indicadores de produção de microcistina nos reservatórios investigados sugere que este método pode auxiliar no monitoramento de florações.

Toxic cyanobacteria in reservoirs in northeastern Brazil: detection using a molecular method

Cyanobacterial blooms are a frequent occurrence in northeastern Brazil and constitute a serious public health problem. Using the polymerase chain reaction (PCR) method, eleven environmental samples with cyanobacteria from seven reservoirs were used to determine the presence of the gene involved in microcystin biosynthesis (mcyB). Two sets of oligonucleotide primers were designed from the sequencing of Brazilian populations of microcystin producing cyanobacteria (mcyB-F/R and mcyB-F/R-A). The presence of the mcyB gene involved in microcystin biosynthesis was found in all samples, indicating the potential of this gene for producing the toxin. The PCR method proved sensitive and appropriate for the detection of potential producers of microcystins in environmental samples. Its ability to reveal potentially toxic cyanobacteria demonstrates that it can be a valuable tool in the monitoring of blooms.

Florações de cianobactérias são frequentes no nordeste do Brasil, constituindo um sério problema de Saúde Pública. Através da utilização da técnica de PCR, onze amostras ambientais com cianobactérias provenientes de sete reservatórios foram utilizadas para verificar a presença de um dos genes envolvido na biossíntese de microcistina (mcyB). Para isso foram utilizados dois conjuntos de oligonucleotídeos primers (mcyB-F/R e mcyB-F/R-A) desenhados a partir de sequências de populações brasileiras de Microcystis produtoras de microcistina. A presença do gene mcyB foi verificada em todas as amostras analisadas, indicando a capacidade de produzir esta toxina. O método de PCR apresentou-se sensível e apropriado para a detecção de potenciais produtores de microcistinas em amostras ambientais. Sua habilidade em detectar genótipos indicadores de produção de microcistina nos reservatórios investigados sugere que este método pode auxiliar no monitoramento de florações.

Macroinvertebrates in low-order streams in two fragments of Atlantic Forest in different states of conservation, in the State of São Paulo (Brazil)

The presence of a riparian forest is one of the main factors that act directly on the ecology of a fluvial system, and the relation of the forest and the lotic environments might have an important influence on the distribution of the macroinvertebrates. In this context, the benthic macroinvertebrate communities in four low-order streams in São Paulo (Brazil) were analysed, with the aim of assessing the state of recovery of the surrounding forest fragments. The benthic organisms were sampled in the winter, a period of low rainfall. Of the 6,331 specimens of macroinvertebrates collected, 124 taxa belonging to 48 families were identified. The results showed greater diversity in the Canchim Farm streams and greater abundance in the Lake Park streams. Cluster analysis showed that the stream Canchim distanced itself from the others, being considered reference.

A presença da mata ripária é um dos principais fatores que atuam diretamente na ecologia de um sistema fluvial, e a relação da mata e o ambiente lótico pode ter influência importante na distribuição dos macroinvertebrados. Neste contexto, as comunidades de macroinvertebrados bentônicos de quatro córregos de baixa ordem situados no interior do Estado de São Paulo foram estudadas, visando avaliar as condições de recuperação de um fragmento de mata. Os macroinvertebrados foram amostrados no período de inverno com baixa precipitação de chuva. Dos 6.331 espécimes de macroinvertebrados coletados, foram identificados 124 táxons distribuídos em 48 famílias. Os resultados indicaram maior diversidade nos córregos da fazenda Canchim e maior abundância nos córregos do Parque do Lago. A análise de agrupamento mostrou que o córrego Canchim se distanciou dos demais, sendo considerado referência.