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.

Parasitos e ecotoxicologia de Leptodactylus macrosternum Miranda-Ribeiro, 1926 (Anura: Leptodactylidae) em áreas com diferenças de uso do solo no domínio morfoclimático das Caatingas: aspectos taxonômicos, ecológicos e histopatológicos

Este estudo objetivou conhecer os aspectos taxonômicos e ecológicos dos parasitos e a ecotoxicologia de Leptodactylus macrosternum no domínio morfoclimático das Caatingas, além de descrever os achados histopatológicos associados aos parasitos e/ou ao ambiente. Os animais eram provenientes de duas áreas agricultáveis (agricultura convencional e orgânica) e uma área pouco alterada de Caatinga stricto sensu, do município de Petrolina, Pernambuco. Após a captura, os animais foram pesados e mensurados o comprimento rostro-cloacal (CRC) e submetidos à coleta de ácaros e amostras de sangue para confecção de esfregaços sanguíneos para pesquisa de hemoparasitos, além de teste de micronúcleo e outras alterações nucleares. Em seguida, os animais foram eutanasiados para a coleta de helmintos e fragmentos de tecidos para histopatologia. Amostras de fígado e músculo foram submetidas à técnica de Espectrometria de Emissão Óptica por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP OES) para quantificação dos minerais. No total, foram coletados 135 anuros fêmeas e machos, adultos e imaturos, cujo peso (massa corpórea) e CRC variaram de 1,6 a 94,2 g (58,1±18,1 g) e 26,8 a 99,1 mm (24,0±20,6 mm), respectivamente. A comunidade de parasitos de L. macrosternum esteve composta pelo ácaro Hannemania sp., seis morfotipos de hemoparasitos e 18 espécies de helmintos (12 espécies de helmintos em hospedeiros de área de agricultura convencional, 12 para Caatinga stricto sensu e 11 para agricultura orgânica). Dentre os helmintos, duas novas espécies de nematoides foram descritas. Do total de anuros coletados, 90,4% (122/135) estavam parasitados por pelo menos uma espécie de helminto, enquanto 78,5% (106/135) estavam infestados por Hannemania sp. Do total de 104 anuros que tiveram o sangue avaliado, 60% (62/104) estavam parasitados por pelo menos um morfotipo de hemoparasito. Nas três áreas de coleta, foram encontradas alterações citotóxicas (blebbed, notched, broto e binucleado) e genotóxicas (micronúcleo). Para o perfil mineral foram quantificados 11 elementos: Alumínio (Al), Cádmio (Cd), Cobalto (Co), Cromo (Cr), Cobre (Cu), Ferro (Fe), Manganês (Mn), Molibdênio (Mo), Níquel (Ni), Chumbo (Pb) e Zinco (Zn). Entre os minerais, Al, Fe e Zn foram os elementos encontrados em maior quantidade nos tecidos hepático e muscular. A área ocupada por melanomacrófagos hepáticos foi influenciada pelo peso (massa corpórea), CRC e índice hepatossomático. A comunidade de parasitos de L. macrosternum reflete sua posição na cadeia trófica e o consequente papel ecológico diversificado nos diferentes ciclos de vida de seus parasitos. Os resultados obtidos reforçam o papel dos anuros e seus parasitos como bioindicadores da qualidade do ambiente e a grande diversidade de espécies ainda oculta no domínio morfoclimático das Caatingas, com a descrição de duas espécies novas de parasitos, além da importância da implementação de medidas que visem a conservação tanto de L. macrosternum quanto deste domínio.

This study aimed to understand the taxonomic and ecological aspects of the parasites and the ecotoxicology of Leptodactylus macrosternum in the Caatinga biome, in addition to describing the histopathological findings associated with the parasites and/or the environment. The animals were collected in two arable areas (conventional and organic agriculture) and a little altered area of Caatinga stricto sensu, in the municipality of Petrolina, Pernambuco. After capture, the animals were weighed and snout-vent length (SVL) was measured, and mites and blood samples were collected to make blood smears for hemoparasites research and micronucleus test and other nuclear alterations. Then, the animals were euthanized to collect helminth and tissue fragments for histopathology. Liver and muscle samples were submitted to the Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES) technique for mineral quantification. In total, 135 adult and immature female and male frogs were collected, whose weight and SVL ranged from 1.6 to 94.2 g (58.1±18.1 g) and 26.8 to 99.1 mm (24 .0±20.6 mm), respectively. The L. macrosternum parasite community was composed of a mite Hannemania sp., six hemoparasites morphotypes and 18 helminth species (12 helminth species in conventional agricultural area hosts, 12 for Caatinga stricto sensu and 11 for agriculture organic). Among the helminth, two new species of nematodes were described. Of the total number of anurans collected, 90.4% (122/135) were parasitized by at least one species of helminth, while 78.5% (106/135) were infested by Hannemania sp. Of the total of 104 anurans that had their blood evaluated, 60% (62/104) were parasitized by at least one hemoparasite morphotype. In the three sampling areas, cytotoxic (blebbed, notched, bud and binucleate) and genotoxic (micronucleus) alterations were found. For the mineral profile, 11 elements were quantified: Aluminum (Al), Cadmium (Cd), Cobalt (Co), Chromium (Cr), Copper (Cu), Iron (Fe), Manganese (Mn), Molybdenum (Mo), Nickel (Ni), Lead (Pb) and Zinc (Zn). Among the minerals, Al, Fe and Zn were the elements found in greater quantity in liver and muscle. The melanomacrophage area was influenced by weight, SVLand hepatosomatic index. The L. macrosternum parasite community reflects its position in the food chain and the consequent diversified ecological role in the different life cycles of its parasites. The results obtained reinforce the role of anurans and their parasites as bioindicators of environmental quality and the great diversity of species still hidden in the morphoclimatic domain of the Caatingas with the description of two new species of parasites, in addition to the importance of implementing measures aimed at the conservation of both L. macrosternum and this domain.