Evaluation of the use of Ancistrus brevipinnis (Loricariidae) as a bioindicator of water quality in the Ilha river, RS, Brazil

The use of fish as bioindicators of the effect of contaminants in the aquatic environment is usual. However, detritivorous species are less used for environmental monitoring. Thus, the aim of this study was to evaluate the use of Ancistrus brevipinnis as a potential bioindicator of water quality of the Ilha River, RS (southern Brazil) and compared to the result obtained for a routine species (Bryconamericus iheringii). For this purpose, the condition factor (CF), the presence of morphological changes in the gills and the quantification of metals in different tissues of the specimens collected in three sites of the Ilha River were evaluated. A homogeneity in the distribution of data was observed in the CF for the species B. iheringii, whereas the specimens of A. brevipinnis showed an oscillation in the distribution of data of the CF. Histological analysis showed greater sensitivity of B. iheringii in reproducing characteristics of the environment in its gill lamellae, which was not observed in A. brevipinnis. Conversely, Cr quantification was higher in the intestine samples of A. brevipinnis at all sites and in all collections due to its feeding behavior. The data reinforce the use of water column species as Bryconamericus iheringii for environmental monitoring, even if they do not reflect the whole aquatic ecosystem. Further studies evaluating other tissues and biomarkers, such as the gastrointestinal tract, may assist in describing the use of species more related to sediment.(AU)

The impact of microplastics on female reproduction and early life

Plastic pollution in our environment is one of the most important global health concerns right now. Micro- and nanoplastics (MNPs) are taken up by both humans and animals, mainly via food and water, and can pass important epithelial barriers. Indications of plastics in the blood circulation have recently been shown in both humans and farm animals, but standardized methods to quantify the exact levels of MNPs to which we are exposed are currently lacking. Potential hazards of MNPs are being investigated very recently, including the impact that MNPs may have on reproduction. However, studies on mammalian reproduction are scarce, but a wealth of data from aquatic species indicates reproductive effects of MNPs. The first studies in rodent models demonstrate that MNPs reach the gonads after oral exposure and may impact offspring after maternal exposure during the gestational period. These effects may arise from the particles themselves or the presence of plastic contaminants that leach from plastics. Plastic contamination has been detected in human placentas, fetal fluid and the meconium of newborns, indicating the presence of plastics from the very first start of life. Currently there is a lack of studies that investigate the impact of MNP exposure during the periconception and embryonic period, whereas this is an extremely sensitive period that needs considerable attention with the growing amount of plastics in our environment.(AU)

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs / Presença de múltiplos metais e agricultura afetam biomarcadores de estresse oxidativo em caranguejos de água doce (Aegla)

Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.

Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos(≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídicadas membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs / Presença de múltiplos metais e agricultura afetam biomarcadores de estresse oxidativo em caranguejos de água doce (Aegla)

Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.(AU)

Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos(≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídicadas membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.(AU)

Multiple metals and agricultural use affects oxidative stress biomarkers in freshwater Aegla crabs / Presença de múltiplos metais e agricultura afetam biomarcadores de estresse oxidativo em caranguejos de água doce (Aegla)

Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.

Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos (≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídica das membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.

Microbiological water quality monitoring of four ponds from Lagoa do Sino Farm located in São Paulo State, Brazil

This study aimed to evaluate the microbiological quality of the water of four ponds used for irrigation on the Lagoa do Sino Farm, as well as to perform the genotypic characterization of virulence factors in Escherichia coli isolates. Sampling was conducted for 11 months, between 2015 and 2016. Samples were analyzed for the presence of thermotolerant coliforms, E. coli and heterotrophs. DNA was extracted from E. coli isolates, followed by genotypic characterization by polymerase chain reaction. Agricultural activities and pesticides used in the sampling period were documented in order to assess possible relationships between agricultural activities and microbiological water quality. The absence of suitable riparian vegetation around all the ponds was observed, benefiting the entry of organic matter and contaminants in the water body. A high index of thermotolerant coliforms in some months indicated the possibility of the transmission of pathogenic microorganisms in these ponds. The values found in some months were above the regulatory limits for water potability and water intended for irrigation. The agrochemicals used in the period seem to influence the results obtained. All 17 E. coli isolates showed at least one of the virulence genes estA, stx1, stx2, and aatA, indicating enterotoxigenic, enterohaemorrhagic or enteroaggregative nature. The presence of E. coli in the waters may be associated with the presence of animals. The water samples analyzed are not suitable for irrigation of vegetables that are consumed raw and/or low lying fruits ingested without skin removal. It is essential to broaden the control of the use of chemicals, as well as the preservation of riparian vegetation to improve the quality of water used in the farm's agricultural activities.

Microbiological water quality monitoring of four ponds from Lagoa do Sino Farm located in São Paulo State, Brazil

This study aimed to evaluate the microbiological quality of the water of four ponds used for irrigation on the Lagoa do Sino Farm, as well as to perform the genotypic characterization of virulence factors in Escherichia coli isolates. Sampling was conducted for 11 months, between 2015 and 2016. Samples were analyzed for the presence of thermotolerant coliforms, E. coli and heterotrophs. DNA was extracted from E. coli isolates, followed by genotypic characterization by polymerase chain reaction. Agricultural activities and pesticides used in the sampling period were documented in order to assess possible relationships between agricultural activities and microbiological water quality. The absence of suitable riparian vegetation around all the ponds was observed, benefiting the entry of organic matter and contaminants in the water body. A high index of thermotolerant coliforms in some months indicated the possibility of the transmission of pathogenic microorganisms in these ponds. The values found in some months were above the regulatory limits for water potability and water intended for irrigation. The agrochemicals used in the period seem to influence the results obtained. All 17 E. coli isolates showed at least one of the virulence genes estA, stx1, stx2, and aatA, indicating enterotoxigenic, enterohaemorrhagic or enteroaggregative nature. The presence of E. coli in the waters may be associated with the presence of animals. The water samples analyzed are not suitable for irrigation of vegetables that are consumed raw and/or low lying fruits ingested without skin removal. It is essential to broaden the control of the use of chemicals, as well as the preservation of riparian vegetation to improve the quality of water used in the farm's agricultural activities.(AU)

Determination of pesticides in the source and drinking waters in Londrina, Paraná, Brazil / Determinação de agrotóxicos em água de manancial e água de abastecimento público em Londrina, Paraná, Brasil

The Brazilian agricultural model is based on the intensive use of pesticides. Once in the environment, these compounds might target hydric sources, mainly through soil lixiviation or during crop application, exposing water biota as well as humans to contaminants. The objective of this research was identify the presence of 14 pesticides (ametrine, atrazine, azoxystrobin, carbendazim, carbofuran, clomazone, chlorpirifos, diuron, hexazinone, imidacloprid, malathion, simazine, tebuconazole and tebuthiuron) in source water samples and drinking water samples from the city of Londrina, Paraná State, Brazil. 24 water samples were collected biweekly from December 2014 to October 2015. The sample preparation was done using Solid Phase Extraction (SPE) with 3 mL/500 mg C-18 cartridges. Pesticide determination was performed applying Liquid Chromatography tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS). The frequencies of detection of some compounds in source water were: atrazine (85%), azoxystrobin (95%), carbendazim (83%), diuron (75%), imidacloprid (95%), simazine (12%), hexazinone (4%), tebutiuron (4%) and tebuconazole (33%). In the water supply, the following were detected: atrazine (79%), azoxystrobin (95%), carbendazim (8%), diuron (83%), imidacloprid (95%), simazine (12%), hexazinone (4%), tebuthiuron (8%) and tebuconazole (33%). Some of these compounds are included in Brazilian legislation, and in these cases, the concentrations determined in this study varied between 241 and 7 ng Lˉ¹, which were lower than the maximum allowable concentrations for each of the compounds.(AU)

O modelo de agricultura brasileiro é baseado no uso intensivo de agrotóxicos. Uma vez no ambiente, estes compostos podem atingir recursos hídricos, principalmente através da lixiviação ou durante a aplicação, expondo a biota aquática e até mesmo humanos, aos contaminantes. O objetivo deste trabalho foi identificar a presença dos agrotóxicos ametrina, atrazina, azoxistrobina, carbendazim, carbofurano, clomazona, clorpirifós, diuron, hexazinona, imidacloprido, malation, simazina, tebuconazol e tebutiuron em amostras de água de manancial e de abastecimento público da cidade de Londrina, Paraná, Brasil. Foram coletadas 24 amostras, quinzenalmente, de Dezembro de 2014 a Outubro de 2015. Para o preparo das amostras foi utilizado Extração em Fase Sólida (SPE) com cartuchos de 3 mL C-18 de 500 mg. A determinação de agrotóxicos foi realizada utilizando Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas (LC-MS/MS). Nas amostras do manancial, foram detectados os compostos atrazina (85%), azoxistrobina (95%), carbendazin (83%), diuron (75%), imidacloprido (95%), simazina (12%), hexazinona (4%), tebutiuron (8%) e tebuconazol (33%). Nas amostras de água para abastecimento público, foram detectados atrazina (79%), azoxistrobina (95%), carbendazim (8%), diuron (83%), imidacloprido (95%), simazina (12%), hexazinona (4%), tebutiuron (8%) e tebuconazol (33%). Alguns destes compostos estão inseridos na legislação brasileira e nestes casos, as concentrações determinadas neste estudo variaram entre 241 e 7 ng L-1, as quais foram inferiores às máximas concentrações determinadas para cada um dos compostos.(AU)

Determination of pesticides in the source and drinking waters in Londrina, Paraná, Brazil / Determinação de agrotóxicos em água de manancial e água de abastecimento público em Londrina, Paraná, Brasil

The Brazilian agricultural model is based on the intensive use of pesticides. Once in the environment, these compounds might target hydric sources, mainly through soil lixiviation or during crop application, exposing water biota as well as humans to contaminants. The objective of this research was identify the presence of 14 pesticides (ametrine, atrazine, azoxystrobin, carbendazim, carbofuran, clomazone, chlorpirifos, diuron, hexazinone, imidacloprid, malathion, simazine, tebuconazole and tebuthiuron) in source water samples and drinking water samples from the city of Londrina, Paraná State, Brazil. 24 water samples were collected biweekly from December 2014 to October 2015. The sample preparation was done using Solid Phase Extraction (SPE) with 3 mL/500 mg C-18 cartridges. Pesticide determination was performed applying Liquid Chromatography tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS). The frequencies of detection of some compounds in source water were: atrazine (85%), azoxystrobin (95%), carbendazim (83%), diuron (75%), imidacloprid (95%), simazine (12%), hexazinone (4%), tebutiuron (4%) and tebuconazole (33%). In the water supply, the following were detected: atrazine (79%), azoxystrobin (95%), carbendazim (8%), diuron (83%), imidacloprid (95%), simazine (12%), hexazinone (4%), tebuthiuron (8%) and tebuconazole (33%). Some of these compounds are included in Brazilian legislation, and in these cases, the concentrations determined in this study varied between 241 and 7 ng Lˉ¹, which were lower than the maximum allowable concentrations for each of the compounds.

O modelo de agricultura brasileiro é baseado no uso intensivo de agrotóxicos. Uma vez no ambiente, estes compostos podem atingir recursos hídricos, principalmente através da lixiviação ou durante a aplicação, expondo a biota aquática e até mesmo humanos, aos contaminantes. O objetivo deste trabalho foi identificar a presença dos agrotóxicos ametrina, atrazina, azoxistrobina, carbendazim, carbofurano, clomazona, clorpirifós, diuron, hexazinona, imidacloprido, malation, simazina, tebuconazol e tebutiuron em amostras de água de manancial e de abastecimento público da cidade de Londrina, Paraná, Brasil. Foram coletadas 24 amostras, quinzenalmente, de Dezembro de 2014 a Outubro de 2015. Para o preparo das amostras foi utilizado Extração em Fase Sólida (SPE) com cartuchos de 3 mL C-18 de 500 mg. A determinação de agrotóxicos foi realizada utilizando Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas (LC-MS/MS). Nas amostras do manancial, foram detectados os compostos atrazina (85%), azoxistrobina (95%), carbendazin (83%), diuron (75%), imidacloprido (95%), simazina (12%), hexazinona (4%), tebutiuron (8%) e tebuconazol (33%). Nas amostras de água para abastecimento público, foram detectados atrazina (79%), azoxistrobina (95%), carbendazim (8%), diuron (83%), imidacloprido (95%), simazina (12%), hexazinona (4%), tebutiuron (8%) e tebuconazol (33%). Alguns destes compostos estão inseridos na legislação brasileira e nestes casos, as concentrações determinadas neste estudo variaram entre 241 e 7 ng L-1, as quais foram inferiores às máximas concentrações determinadas para cada um dos compostos.

Concentrações de nitrato em águas de abastecimento público de 88 municípios da Rede Regional de Atenção à Saúde 13 do estado de São Paulo, Brasil / Concentrations of nitrate in the public water supply of 88 municipalities of the Regional Health Care Network 13 of the São Paulo State, Brazil

Este trabalho apresenta as concentrações de nitrato e suas correlações com as demais variáveis obtidas da análise de 21 parâmetros físico-químicos em 4.347 amostras de águas de abastecimento público de 88 municípios da região nordeste do Estado de São Paulo, Brasil. Os parâmetros analisados foram temperatura, pH, cloro residual livre, cor aparente, turbidez, condutividade e concentrações de lítio, sódio, amônio, potássio, cálcio, magnésio, fluoreto, clorito, bromato, cloreto, brometo, clorato, nitrato, fosfato e sulfato. Análises de componentes principais, incluindo-se as variáveis condutividade e concentrações de nitrato, cloreto, cálcio e magnésio na água, indicaram um grupo de 15 municípios com concentrações relevantes de nitrato. Foi realizada a análise univariada, e foi sugerido o estabelecimento de estratégias no gerenciamento inicial de contaminações de águas subterrâneas. No planejamento de ações entre os diversos atores envolvidos com a gestão da água subterrânea destinada ao consumo humano da região e no monitoramento de sua qualidade, devem ser considerados os níveis de nitrato, assim como os perfis físico-químicos das águas e a complexidade dos sistemas de abastecimento. Estas ações incluem procedimentos para investigar e mitigar contaminações, para garantir a potabilidade da água consumida pela população.

This paper presents the nitrate concentrations and their correlations with other variables obtained by analyzing 21 physical-chemical parameters in 4,347 samples from public water supply of 88 municipalities in the northeast region of the State of São Paulo, Brazil. The analyzed parameters were temperature, pH, free residual chlorine, apparent color, turbidity, conductivity, and concentrations of lithium, sodium, ammonium, potassium, calcium, magnesium, fluoride, chlorite, bromate, chloride, bromide, chlorate, nitrate, phosphate, and sulfate. The principal component analysis, involving the conductivity and the concentrations of nitrate, chloride, calcium, and magnesium, showed a group of 15 municipalities with relevant concentrations of nitrate. As for the univariate analysis it is suggested to apply strategies in the initial management of groundwater contaminations. It has been suggested to plan the actions among the various actors involved in the management of groundwater, which is intended for human consumption in the region, and for its quality monitoring. It has to consider not only the nitrate levels but also the water physical-chemical profiles and the complexity of the supply systems. These actions include the contaminants investigation and mitigation for ensuring the potability of the water consumed by the population.

Concentrações de nitrato em águas de abastecimento público de 88 municípios da Rede Regional de Atenção à Saúde 13 do estado de São Paulo, Brasil / Concentrations of nitrate in the public water supply of 88 municipalities of the Regional Health Care Network 13 of the São Paulo State, Brazil

Este trabalho apresenta as concentrações de nitrato e suas correlações com as demais variáveis obtidas da análise de 21 parâmetros físico-químicos em 4.347 amostras de águas de abastecimento público de 88 municípios da região nordeste do Estado de São Paulo, Brasil. Os parâmetros analisados foram temperatura, pH, cloro residual livre, cor aparente, turbidez, condutividade e concentrações de lítio, sódio, amônio, potássio, cálcio, magnésio, fluoreto, clorito, bromato, cloreto, brometo, clorato, nitrato, fosfato e sulfato. Análises de componentes principais, incluindo-se as variáveis condutividade e concentrações de nitrato, cloreto, cálcio e magnésio na água, indicaram um grupo de 15 municípios com concentrações relevantes de nitrato. Foi realizada a análise univariada, e foi sugerido o estabelecimento de estratégias no gerenciamento inicial de contaminações de águas subterrâneas. No planejamento de ações entre os diversos atores envolvidos com a gestão da água subterrânea destinada ao consumo humano da região e no monitoramento de sua qualidade, devem ser considerados os níveis de nitrato, assim como os perfis físico-químicos das águas e a complexidade dos sistemas de abastecimento. Estas ações incluem procedimentos para investigar e mitigar contaminações, para garantir a potabilidade da água consumida pela população. (AU)

This paper presents the nitrate concentrations and their correlations with other variables obtained by analyzing 21 physical-chemical parameters in 4,347 samples from public water supply of 88 municipalities in the northeast region of the State of São Paulo, Brazil. The analyzed parameters were temperature, pH, free residual chlorine, apparent color, turbidity, conductivity, and concentrations of lithium, sodium, ammonium, potassium, calcium, magnesium, fluoride, chlorite, bromate, chloride, bromide, chlorate, nitrate, phosphate, and sulfate. The principal component analysis, involving the conductivity and the concentrations of nitrate, chloride, calcium, and magnesium, showed a group of 15 municipalities with relevant concentrations of nitrate. As for the univariate analysis it is suggested to apply strategies in the initial management of groundwater contaminations. It has been suggested to plan the actions among the various actors involved in the management of groundwater, which is intended for human consumption in the region, and for its quality monitoring. It has to consider not only the nitrate levels but also the water physical-chemical profiles and the complexity of the supply systems. These actions include the contaminants investigation and mitigation for ensuring the potability of the water consumed by the population.(AU)

Composting of swine waste in the treatment of veterinary drug residues / Compostagem de efluente suíno no tratamento de resíduos de fármacos veterinários

The increasing need for animal protein has exerted pressures on the current animal production system. One of the alternatives found by producers to improve animal performance has been the use of veterinary drugs, especially antibiotics. However, its indiscriminate use can be a risk to the environmental balance of the producing locations since Brazil has approximately 42 million pigs. With this herd, pig farming represents a great potential for generating environmental impacts. As an alternative use of the large volume of liquid pig manure generated, many producers have been using this slurry in the soil as a bio fertilizer. Residues of veterinary drugs are capable of accumulation with environmental matrices and leach into water resources. In this sense, it is mandatory to dedicate more efforts on the study of techniques and processes for the treatment of organic effluents contaminated by veterinary drugs. Low-cost and environmentally friendly alternative treatment systems are necessary, in order to minimize the entry of these contaminants into the environment. Therefore, the composting process, defined as aerobic microbial decomposition process of organic matter, can be an alternative for treating the effluents contaminated by veterinary drugs. This review to aims to create awareness in the academic community regarding the veterinary drug residues and their contamination potential in different environmental matrices, as well as evaluating the composting process as a technique to minimize the impacts of the swine activity waste on the environment.

A crescente necessidade por proteína animal tem exercido pressões no atual sistema produtivo animal. Uma das alternativas encontradas pelos produtores para melhorar o desempenho animal tem sido a utilização de medicamentos veterinários, principalmente os antibióticos. No entanto, seu uso indiscriminado, pode ser um risco ao equilíbrio ambiental dos locais produtores, pois o Brasil possui aproximadamente 42 milhões de cabeça de suínos. Com este rebanho, a atividade suinícola representa um grande potencial de geração de impactos ambientais. Como alternativa de uso para o grande volume dos dejetos líquidos de suínos gerados, muitos produtores vêm utilizando o chorume no solo como biofertilizante. Os resíduos de medicamentos veterinários possuem capacidade de acumulação junto às matrizes ambientais, de serem lixiviados para os recursos hídricos. Neste sentido fazem-se necessários maiores estudos sobre técnicas e processos de tratamento de efluentes orgânicos contaminados por fármacos veterinários. Sistemas alternativos de tratamento de baixo custo e ambientalmente viáveis, são necessidades para a minimização da entrada no ambiente destes contaminantes. Logo, o processo de compostagem que pode ser definido como um processo de decomposição microbiana aeróbia da matéria orgânica pode ser uma alternativa para o tratamento dos efluentes contaminados por fármacos veterinários. O presente trabalho revisional tem como objetivo esclarecer a comunidade acadêmica quanto aos resíduos de medicamentos veterinários e sua potencialidade de contaminação nas diversas matrizes ambientais e avaliar a compostagem como técnica para a minimização dos impactos dos resíduos da atividade suinícola junto ao meio ambiente.

Composting of swine waste in the treatment of veterinary drug residues / Compostagem de efluente suíno no tratamento de resíduos de fármacos veterinários

The increasing need for animal protein has exerted pressures on the current animal production system. One of the alternatives found by producers to improve animal performance has been the use of veterinary drugs, especially antibiotics. However, its indiscriminate use can be a risk to the environmental balance of the producing locations since Brazil has approximately 42 million pigs. With this herd, pig farming represents a great potential for generating environmental impacts. As an alternative use of the large volume of liquid pig manure generated, many producers have been using this slurry in the soil as a bio fertilizer. Residues of veterinary drugs are capable of accumulation with environmental matrices and leach into water resources. In this sense, it is mandatory to dedicate more efforts on the study of techniques and processes for the treatment of organic effluents contaminated by veterinary drugs. Low-cost and environmentally friendly alternative treatment systems are necessary, in order to minimize the entry of these contaminants into the environment. Therefore, the composting process, defined as aerobic microbial decomposition process of organic matter, can be an alternative for treating the effluents contaminated by veterinary drugs. This review to aims to create awareness in the academic community regarding the veterinary drug residues and their contamination potential in different environmental matrices, as well as evaluating the composting process as a technique to minimize the impacts of the swine activity waste on the environment.(AU)

A crescente necessidade por proteína animal tem exercido pressões no atual sistema produtivo animal. Uma das alternativas encontradas pelos produtores para melhorar o desempenho animal tem sido a utilização de medicamentos veterinários, principalmente os antibióticos. No entanto, seu uso indiscriminado, pode ser um risco ao equilíbrio ambiental dos locais produtores, pois o Brasil possui aproximadamente 42 milhões de cabeça de suínos. Com este rebanho, a atividade suinícola representa um grande potencial de geração de impactos ambientais. Como alternativa de uso para o grande volume dos dejetos líquidos de suínos gerados, muitos produtores vêm utilizando o chorume no solo como biofertilizante. Os resíduos de medicamentos veterinários possuem capacidade de acumulação junto às matrizes ambientais, de serem lixiviados para os recursos hídricos. Neste sentido fazem-se necessários maiores estudos sobre técnicas e processos de tratamento de efluentes orgânicos contaminados por fármacos veterinários. Sistemas alternativos de tratamento de baixo custo e ambientalmente viáveis, são necessidades para a minimização da entrada no ambiente destes contaminantes. Logo, o processo de compostagem que pode ser definido como um processo de decomposição microbiana aeróbia da matéria orgânica pode ser uma alternativa para o tratamento dos efluentes contaminados por fármacos veterinários. O presente trabalho revisional tem como objetivo esclarecer a comunidade acadêmica quanto aos resíduos de medicamentos veterinários e sua potencialidade de contaminação nas diversas matrizes ambientais e avaliar a compostagem como técnica para a minimização dos impactos dos resíduos da atividade suinícola junto ao meio ambiente.(AU)

Influence of natural radon and metal contamination on surface water quality from a Brazilian Semiarid Region / Influência da contaminação natural pelo radônio e metais na qualidade das águassuperficiais da Região Semiárida Brasileira

The Brazilian semiarid region presents some adverse environmental conditions for the settled population such as a restricted water availability and the presence of radon and metal natural sources that can contaminate the water reservoirs and consequently become a concern for human health. The present study evaluated the water quality of the Riacho das Cachoeiras Dam located in the urban area of Lajes Pintadas (state of Rio Grande do Norte, Brazil) as source for human consumption. An analysis of Physicochemical parameters, heavy metal content and Radon in water samples was performed along with the assessment of the water mutagenic potential through Micronucleus Test (MN) on Tradescantia pallida and Oreochromis niloticus. The content of metals in water for Al, Cd, and Ni were above water quality guidelines for human consumption. Moreover, high levels of Pb along with dissolved Radon were found. An acute and chronic mutagenic water capability was observed. These findings demonstrated that the water quality is unsuitable for human consumption due to the presence of high levels of contaminants mainly from geogenic origin and its deleterious effect on living systems.(AU)

A região semiárida brasileira apresenta condições ambientais adversas para população local, como a escassez na disponibilidade de água e a presença de fontes naturais de radônio e de metais que podem contaminar os reservatórios de água e, consequentemente, tornar-se um problema de saúde humana. O estudo avaliou a qualidade da água do Açude do Riacho das Cachoeiras localizado na área urbana de Lajes Pintadas (Rio Grande do Norte, Brasil) como fonte para o consumo humano. Foram realizadas análises físico-químicas, de conteúdo de metais e de radônio em amostras de água em conjunto com a avaliação do potencial mutagênico da água por meio do teste de micronúcleos (MN) em Tradescantia pallida e Oreochromis niloticus. Os metais Al, Cd, e Ni estavam acima das diretrizes de qualidade da água para o consumo humano. Além disso, foram encontrados altos níveis de Pb dissolvido, juntamente com o radônio. Observou-se um potencial de indução de efeito mutagênico nas amostras de água testadas, tanto na exposição aguda quanto na crônica. Estes resultados demonstram que a qualidade da água do Açude está imprópria para o consumo humano devido à presença de elevados níveis de contaminantes de origem geogênica, com capacidade de exercer efeito deletério sobre os organismos.(AU)

Avaliação da embriotoxicidade de águas residuais e sedimento do rio Paraíba do Meio, Viçosa AL

A atividade humana vem modificando o ecossistema aquático ao longo dos anos, deposi-tando contaminantes nos lençóis de água, dentre eles possíveis componentes tóxicos, que podem alcançar as pessoas impactando-as diretamente. Estima-se que no Brasil cerca de 105 milhões de pessoas habitem áreas sob o risco de contrair enfermidades causadas por micro-organismos e derivados tóxicos em água não tratada ou contaminada, assim, po-tencializando possíveis anomalias. O rio Paraíba do Meio, fundamental para o desenvol-vimento agropecuário e subsistência de inúmeras famílias ribeirinhas, zona da mata ala-goana, município de Viçosa Alagoas, exposto, serve de depósito de resíduos não neutra-lizados. Neste sentido, o projeto vislumbrou o uso do teste de toxicidade aguda em em-briões de Danio rerio para avaliar águas residuais (v/v) e sedimento (mg/ml) oriundo do mesmo. Utilizou-se 30 embriões por concentração teste, mantidos em placas/poços com 2 ml em um total de 05 embriões por poços, incluindo-se cinco concentrações decrescen-tes e um controle, avaliados a cada 24 horas durante um período total de 96 horas, teste OECD-236/2013. Revelou-se ao teste de embriotoxicidade que ambos os elementos águas residuais e sedimento apresentaram bioatividade indicando o rio Paraíba do Meio tóxico.

Human activity has been changing the ecosystem over the years, depositing contaminants in water sheets, among them possible toxic components, which can reach people by im-pacting them directly. It is estimated that in Brazil about 105 million people live in areas at risk of contracting diseases caused by microorganisms and toxic derivatives in untrea-ted or contaminated water, thus potentiating possible anomalies. The Paraíba do Meio River, fundamental for agricultural development and subsistence of numerous riverside families, Alagoas forest area, municipality of Viçosa Alagoas, exposed, serves as a depo-sit of unneutralized waste. In this sense, the project envisioned the use of the acute toxicity test in Danio rerio embryos to evaluate wastewater (v/v) and sediment (mg/ml) from it. We used 30 embryos per test concentration, kept in plates/wells with 2 ml in a total of 05 embryos per well, including five decreasing concentrations and one control, evaluated every 24 hours for a total period of 96 hours, Test OECD-236. It was revealed that the embryotoxicity test showed that both elements wastewater and sedimentshowed bioacti-vity indicating the paraíba do meio toxic river.

Assessment of essential elements and chemical contaminants in thirteen fish species from the Bay Aratu, Bahia, Brasil / Avaliação de elementos químicos essenciais e contaminantes em treze espécies de peixes da Baía de Aratu, Bahia, Brasil

Concentrations of ten elements (Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Se, Sr, V and Zn) were determinate in muscle tissues of 13 fish species from Aratu Bay, Bahia, Brazil by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. The accuracy and precision of our results were checked by using two certified reference materials: BCR-422 cod muscle and SRM 1566b oyster tissue. The average trace element concentrations in the fish species varied in the following ranges, in μg g–1: 0.03-0.8 for Cr; 2.0-33.7 for Cu, 2.4-135.1 for Fe, 1.6-25.6 for Se; 1.6-35.1 for Sr; and 2.8-40.5 for Zn. The Diaptereus rhombeus (carapeba) specie presented the highest concentrations of Se, Cu and Fe. Chromium and Se were present at levels above the limit of tolerance allowed by the National Agency of Sanitary Vigilance (ANVISA). The results were also evaluated using the multivariate analysis techniques: principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA).(AU)

Foram determinadas as concentrações de dez elementos (Cd, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Se, Sr, V and Zn) em tecidos de músculos de treze espécies de peixes da Baía de Aratu, Bahia, Brasil, utilizando a espectrometria de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado. A precisão e exatidão dos resultados foram analisadas utilizando dois materiais de referência certificada: BCR-422 cod muscle e o SRM 1566b oyster tissue. A concentração média dos elementos traço nas espécies de peixes variaram nas seguintes faixas, em μg g–1: Cr = 0,03-0,8; Cu = 2,0-33,7, Fe = 2,4-135,1, Se = 1,6-25,6; Sr = 1,6-35,1; Zn = 2.8-40.5. A espécie Diaptereus rhombeus (carapeba) apresentou as maiores concentrações de Se, Cu e Fe. Cromo e Se apresentaram níveis acima do limite de tolerância estabelecido pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Os resultados ainda foram avaliados usando técnicas de análises multivariadas: análise de componente principal (PCA) e análise de agrupamento hierárquico (HCA).(AU)

Detection of resistance genes and evaluation of water quality at zoo lakes in Brazil / Detecção de genes de resistência e qualidade da água dos lagos de zoológico, Brasil

The investigation of the presence of antibiotic-resistance genes in aquatic environments is important to identify possible reservoirs of resistant microorganisms that could be a threat to human and animal health. The aims of this study were to analyze the presence of genes conferring resistance to antimicrobials in the aquatic environment and to assess the quality of water in zoo lakes. Results showed a pattern of genes conferring resistance to multiple antibiotics and turbidity, which was expected to be due to the presence of contaminants. The most frequent genes were sul I and sul II (sulfonamides), which were present in all the lakes, followed by genes encoding -lactamases such as blaPSE I (77.8%) and ampC (66.7%). However, tet(K), tet(M), and ermC genes were not detected. There was a positive correlation between the number of Enterobacteriaceae and resistance genes. In conclusion, the source of contamination of all lakes was probably the neighboring urban sewage or wastewater that increased the frequency of the total coliforms and resistance genes, which in turn posed a threat to the conservation of the animal life inhabiting the zoo.(AU)

A investigação da presença de genes de resistência a antibióticos (ARGs) em ambientes aquáticos é importante para identificação de possíveis reservatórios de microrganismos resistentes que podem ser uma ameaça para a saúde humana e animal. O objetivo deste estudo foi analisar a presença de genes de resistência a antimicrobianos e a qualidade da água de zoológico. Os resultados mostraram um padrão de genes de resistência a múltiplos antibióticos e turbidez da água, devido à presença de contaminantes. Os genes mais frequentes foram sul I e sul II (sulfonamidas) que estão presentes em todos os lagos, e -lactamases como blaPSE I (77,8%) e ampC (66,7%). Os genes tet(K), tet(M) e ermC não foram detectados. Houve correlação entre o número de Enterobacteriaceae e aumento na detecção de genes de resistência. As fontes de contaminação dos lagos são, provavelmente, esgoto urbano vizinho ou de águas residuais que aumentam a presença de coliformes totais e a frequência dos genes de resistência, que podem ser um risco para vida de animais silvestres em cativeiro.(AU)

Avaliação de bovinos expostos a alta concentração de metais pesados e sua relação com a mudança da microbiota intestinal, ruminal e respiratória e o desenvolvimento de resistência a antimicrobianos

Casos de contaminação ambiental originados a partir de erros humanos estão ganhando cada vez mais espaço na mídia, alertando a todos quanto a fragilidade do meio ambiente perante os acontecimentos. Problemas técnicos e estruturais de barragens foram destaque na mídia nacional e internacional, ao qual geraram consequências inimagináveis tanto pela contaminação ambiental quanto pela morte de centenas pessoas no Estado de Minas Gerais, Brasil. Em 2015, o município mineiro de Mariana foi severamente acometido pelo vazamento de mais de 43 milhões de metros cúbicos de rejeito de minério de ferro devido ao rompimento da barragem do Fundão. A isso, o ambiente da região também sofre com o contínuo despejo de esgotos domésticos e agropecuários, contendo elementos nocivos ao equilíbrio ambiental. Os metais pesados podem, por vários mecanismos, desencadear a resistência a antibióticos e a modificação da microbiota, impactando na saúde dos animais e, consequentemente, na economia da região, além de ocasionar consequências negativas a saúde humana. O presente trabalho teve como objetivo estudar bovinos leiteiros criados na região de Mariana, Minas Gerais (impactada por resíduos tóxicos), quanto a saúde, ocorrência de resistência bacteriana aos antimicrobianos e as possíveis mudanças na microbiota desses animais. A água do rio também foi avaliada quanto a presença de metais pesados e bactérias resistentes a antimicrobianos. Cinquenta e oito fêmeas bovinas leiteiras foram estudadas, sendo 28 criadas em Mariana, Minas Gerais (F1) e 30 criadas em Caldas, Minas Gerais (local sem histórico de contaminação ambiental) (F2). Foram obtidas amostras de sangue total (para obtenção de soro), swab fecal e nasal profundo, líquido ruminal e água dos dois locais. Fez-se a avaliação física e do perfil renal e hepático dos animais, bem como da concentração de metais pesados no soro e na água utilizando a metodologia de fluorescência de raio-x. Estudou-se o microbioma e resistoma intestinal, ruminal e respiratório e, por fim, a presença de bactérias resistentes à antimicrobianos nas amostras de água. No momento da visita às propriedades, os animais não apresentavam nenhuma manifestação clínica decorrente de intoxicação por metais pesados. Houve detecção de arsênio e alumínio em animais de ambas regiões estudadas, em concentração abaixo do limite máximo seguro para a espécie. Quando ao metagenoma bovino, o microbioma e resistoma de F1 foi diferente de F2. A abundância relativa e prevalência de genes de resistência a antimicrobianos foi maior em F1 que em F2. As amostras de F1 apresentaram alta presença de genes de resistência a antibióticos, metais, biocidas e de multirresistência. A análise da água do rio indicou a presença de alumínio e ferro em concentrações consideradas abaixo do limite estabelecido pelos órgãos reguladores. O estudo microbiológico da água revelou inúmeras bactérias resistentes a antibióticos e metais pesados como arsênio e mercúrio e com a análise genética sugeriu-se a ocorrência da co-resistência. Sabendo que a contaminação por metais pesados afeta o microbioma e resistoma animal, a qualidade da água e o equilíbrio ambiental, ações ambientais em relação à mineração são necessárias e urgentes, como construção e manutenção adequadas de barragens, buscas por métodos de extração mineral menos danosos e com menor produção de rejeitos, adequado tratamento de rejeitos e avaliação continuada da presença e disseminação de genes de resistência. Essas ações são fundamentais para garantir a proteção ambiental, animal, e do sistema de produção de alimentos das consequências perigosas decorrentes do alto despejo de contaminantes.

Cases of environmental contamination originating from human errors are gaining more and more space in the media, alerting everyone to the fragility of the environment in the face of events. Technical and structural problems of dams were highlighted in the national and international media, which generated unimaginable consequences both for the environmental contamination and for the death of hundreds of people in the State of Minas Gerais, Brazil. In 2015, the mining municipality of Mariana was severely affected by the spill of over 43 million cubic meters of iron ore tailings due to the collapse of the Fundão dam. As a result, the region's environment also suffers from the continuous dumping of domestic and agricultural sewage, containing elements harmful to the environmental balance. Heavy metals can, by various mechanisms, trigger resistance to antibiotics and the modification of the microbiota, impacting the health of animals and, consequently, the economy of the region, in addition to causing negative consequences to human health. This study aimed to study dairy cattle raised in the region of Mariana, Minas Gerais (impacted by toxic waste), regarding health, the occurrence of bacterial resistance to antimicrobials, and possible changes in the microbiota of these animals. The river water was also evaluated for the presence of heavy metals and bacteria resistant to antimicrobials. Fourty-eight cattle females were studied, 28 raised in Mariana, Minas Gerais (F1), and 30 raised in Caldas, Minas Gerais (place without a history of environmental contamination) (F2). Samples of whole blood (to obtain serum), fecal and deep nasal swab, ruminal fluid, and water were obtained from both locations. The physical and renal and hepatic profiles of the animals were evaluated, as well as the concentration of heavy metals in serum and water using the x-ray fluorescence methodology. The intestinal, ruminal, and respiratory microbiome and resistome were studied and, finally, the presence of antimicrobial- resistant bacteria in the water samples. At the time of the visit to the properties, the animals did not show any clinical manifestation due to heavy metal poisoning. There was the detection of arsenic and aluminum in animals from both regions studied, in concentrations below the maximum safe limit for the species. As for the bovine metagenome, the F1 microbiome and resistome were different from F2. The relative abundance and prevalence of antimicrobial resistance genes were higher in F1 than in F2. F1 samples showed a high presence of antibiotics, metal, biocide, and multidrug resistance genes. The analysis of the river water indicated the presence of aluminum and iron in concentrations considered below the limit established by Organs regulatory agencies. The microbiological study of water revealed innumerable bacteria resistant to antibiotics and heavy metals such as arsenic and mercury and with genetic analysis, the occurrence of co-resistance was suggested. Knowing that heavy metal contamination affects the microbiome and animal resistome, water quality, and environmental balance, environmental actions concerning mining are necessary and urgent, such as adequate construction and maintenance of dams, searches for less harmful mineral extraction methods and with less production of tailings, adequate tailings treatment and continued evaluation of the presence and dissemination of resistance genes. These actions are fundamental to guarantee the environmental, animal, and food production system protection from the dangerous consequences resulting from the high dumping of contaminants.

Protozoa ciliates community structure in urban streams and their environmental use as indicators / Estrutura da comunidade de protozoários ciliados em córregos urbanos e sua utilização como indicadores

The objective of this work was to investigate the patterns of diversity and abundance of ciliates protozoa community in three tropical urban streams and verify which species can be considered bioindicators of water quality. In each stream, three regions (headwater, middle and mouth) were sampled in two years, in the rainy and dry seasons. The abiotic factors (dissolved oxygen, pH, temperature, turbidity, width, depth, flow and conductivity) and biotic factors (total coliforms, bacterioplankton, chlorophyll and flagellates) were analyzed using appropriate methods and ciliates were identified and counted through specialized literature. We identified 84 species distributed into 24 orders. Peniculida was the most representative order followed by Prorodontida. The RDA scores showed a spatial difference between streams. On the other hand, regarding the temporal variation, there was no separation of the sampled data. The Indval analysis showed ten species indicators, such as Coleps hirtus, Euplotes moebiusi and Tintinidium pusillum. The Cluster analysis per stream versus period showed a greater distinction of the streams in the dry season. On the other hand, a low similarity was observed between sections within the same stream. In summary, the results indicated that the ciliates can be used as important tools as bioindicators in lotic environments affected by different degrees of pollution, due to the fact that they have short life cycle, allowing the detection of impacts on a small time scale, as well as by having direct answers to environmental changes and high sensitivity to contaminants.(AU)

O objetivo deste trabalho foi investigar os padrões de diversidade e abundância da comunidade de protozoários ciliados em três córregos urbanos tropicais, bem como verificar quais espécies podem ser consideradas bioindicadoras da qualidade da água. Em cada córrego foram amostradas três regiões (cabeceira, intermediária e foz) em dois anos, nas estações chuvosa e seca. Os fatores abióticos (oxigênio dissolvido, pH, temperatura, turbidez, largura, profundidade, fluxo e condutividade) e fatores bióticos (coliformes totais, bacterioplâncton, clorofila e flagelados) foram analisados por metodologia específica e os ciliados foram contados e identificados por meio de literatura especializada. Foram identificadas 84 espécies distribuídas em 24 ordens. Peniculida foi a ordem mais representativa, seguida por Prorodontida. Os escores da RDA mostraram uma diferença espacial entre os córregos. Por outro lado, em relação à variação temporal, não houve separação entre os dados amostrados. A análise Indval mostrou dez espécies indicadoras, como Coleps hirtus, Euplotes moebiusi e Tintinidium pusillum. A análise de Cluster realizada por riacho versus período evidenciou uma maior distinção dos córregos no período seco. Por outro lado, foi observada uma baixa similaridade entre os locais dentro do mesmo córrego. Em síntese, os resultados indicaram que os ciliados podem ser utilizados como ferramentas importantes como bioindicadores em ambientes lóticos afetados por diferentes graus de poluição, devido ao fato de apresentarem um curto ciclo de vida, permitindo a detecção de impactos em uma pequena escala de tempo, bem como por apresentarem respostas diretas às mudanças ambientais e alta sensibilidade a contaminantes.(AU)

AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO POR ELEMENTOS POTENCIALMENTE TÓXICOS EM SIRIS, CAMARÕES E LULAS DA BAÍA DE GUANABARA E O POTENCIAL RISCO À SAÚDE DO CONSUMIDOR

A Baía de Guanabara é alvo de diferentes poluentes, dentre eles os elementos potencialmente tóxicos (EPT), eliminados na região através do despejo de esgoto industrial e doméstico. Entre tais EPTs, podemos citar o alumínio, arsênio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, níquel, mercúrio e prata. Por conseguinte, a fauna aquática se torna alvo desses contaminantes, os quais acabam por alcançar os seres humanos através do consumo do pescado. Dentre os animais dessa região, siris, camarões e lulas destacam-se como potenciais bioindicadores da contaminação por EPTs. Desse modo, esta tese teve como objetivo inicial realizar uma revisão sistemática de literatura para compreender a dinâmica dos elementos citados no ambiente aquático, sua relação com os fatores abióticos, os efeitos à saúde animal e humana e avaliar o risco à saúde humana. Cento e sessenta artigos encontrados em três plataformas de busca foram utilizados para compor essa revisão. Os fatores abióticos como pH ácido e baixa salinidade influenciaram a biodisponibilidade, absorção e toxicidade dos elementos. A literatura também ressaltou o crescente destaque dos caranguejos e siris como biondicadores quando comparado a outros crustáceos e demais organismos aquáticos. Os estudos também apontaram resultados com contaminação acima dos limites internacionais estabelecidos, ressaltando a existência de potenciais danos à saúde dos consumidores. O segundo objetivo da presente tese foi explorar a contaminação mercurial através da avaliação da concentração do metal nas amostras de siri, camarão e lula da Baía de Guanabara. Neste estudo os principais fatores abióticos relacionados à dinâmica do elemento foram a temperatura, profundidade, transparência e salinidade. Os siris se confirmaram como principais biondicadores, achado este relacionado a seu habitat e metabolismo. Em contrapartida, a associação entre fatores abióticos e biométricos em lula e camarão foram diferentes, ressaltando particularidades de cada animal e a necessidade de mais estudos que esclareçam melhor esses comportamentos. O terceiro objetivo do trabalho foi realizar análise de risco quanto a concentração de mercúrio nos animais e a saúde do consumidor, através do cálculo do quociente de risco. O quociente demonstrou ausência de risco à saúde da população e segurança no consumo do pescado avaliado. O trabalho por fim, alerta para tendência em subestimar o risco proporcionado pelo consumo de pescado da região, quando apenas avaliamos a concentração de elementos no alimento, sem considerar outras variáveis relacionadas ao consumo. O quarto objetivo foi complementar a revisão sistemática, onde foram quantificados os nove EPTs, estudados na revisão, nas espécies de lula, camarão e siris, além da avaliação de risco. Neste estudo também ressaltamos a participação dos fatores abióticos, como oxigênio dissolvido, profundidade e transparência, contribuindo na maior ou menor toxicidade, biodisponibilidade e consequentemente absorção pela biota. Apenas os valores de arsênio se apresentaram acima do limite nacional, contudo, levando em consideração o baixo percentual existente em organismos aquáticos da espécie tóxica inorgânica, esse resultado não levou a existência de risco à saúde humana isoladamente. Ao considerarmos o risco de consumo para cada um dos três animais, associado a todos os elementos estudados, foi possível identificar a existência de risco à saúde da população consumidora de lulas e siris. O quinto objetivo foi realizar a quantificação do Titânio nas espécies da lula, camarão e siri e realizar uma avaliação de exposição a este contaminante emergente. A concentração de titânio encontrada foi em geral, superior a identificada em outros estudos. Além disso, identificamos que os valores encontrados na avaliação da exposição são indicativos de possíveis riscos à saúde do consumidor. Como sexto objetivo, foi realizada a escrita de um capítulo de livro, com o intuito de abordar os três principais elementos tóxicos abordados pela literatura, Hg, Cd e Pb, e a influência dos parâmetros físico-químicos da água na toxicidade, biodisponibilidade e especiação. Neste capítulo foi identificado que a salinidade e pH são importantes parâmetros que irão influenciar na absorção dos elementos pela biota. Além disso, a presença de matéria orgânica, assim como ligantes inorgânicos é fundamental para determinar a espécie química predominante e, consequentemente, uma maior predominância de espécies de maior ou menor toxicidade.

Guanabara Bay targets different pollutants, including potentially toxic elements (PTE), which are eliminated in the region through the discharge of industrial and domestic sewage. Among such PTEs, we can mention aluminum, arsenic, cadmium, lead, copper, chromium, nickel, mercury, and silver. Therefore, the aquatic fauna becomes a target of these contaminants, reaching human beings through seafood consumption. Among the animals in this region, swimming crabs, shrimp, and squid stand out as potential bioindicators of contamination by PTEs. Thus, this thesis had its initial objective to carry out a systematic literature review to understand the dynamics of the elements mentioned in the aquatic environment, their relationship with abiotic factors, the effects on animal and human health, and to assess the risk to human health. One hundred and sixty articles found in three search platforms were used to composse this review. Abiotic factors such as acidic pH and low salinity influenced the elements' bioavailability, absorption, and toxicity. The literature also highlighted the growing importance of swimming crabs and crabs as bioindicators compared to Other crustaceans and other aquatic organisms. The studies also pointed out results with contamination above established international limits, highlighting the existence of potential harm to consumers' health. The second objective of the current thesis was to explore mercury contamination by evaluating the metal concentration in swimming crab, shrimp, and squid samples from Guanabara Bay. In this study, the main abiotic factors related to element dynamics were temperature, depth, transparency, and salinity. The swimming crabs were confirmed as the main bioindicators, a finding related to their habitat and metabolism. On the other hand, the association between abiotic and biometric factors in squid and shrimp was different, highlighting each animal's particularities and the need for more studies to clarify these behaviors better. The third objective of the work was to perform a risk analysis regarding the concentration of mercury in animals and the consumer health by calculating the risk quotient. The quotient showed no risk to the population's health and safety in the consumption of the seafood evaluated. Finally, the work alerts to the tendency to underestimate the risk caused by seafood consumption in the region when we only assess the concentration of elements in the food without considering other variables related to consumption. The fourth objective was to complement the systematic review, where the nine PTEs studied in the review were quantified in squid, shrimp, and swimming crab species, in addition to the risk assessment. In this study, we also emphasize the participation of abiotic factors, such as dissolved oxygen, depth, and transparency, contributing to greater or lesser toxicity, bioavailability, and, consequently, absorption by the biota. Only arsenic values were above the national limit, however, taking into account the low percentagem existing in aquatic organisms of the inorganic toxic species, this result did not lead to the existence of a risk to human health in isolation. When considering the consumption risk for each of the three animals, associated with all the elements studied, it was possible to identify the existence of a risk to the health of the population consuming squid and crabs. The fifth objective was to carry out the quantification of Titanium in squid, shrimp and crab species and carry out an assessment of exposure to this emerging contaminant. The titanium concentration found was generally higher than that identified in other studies. In addition, we identified that the values found in the exposure assessment are indicative of possible risks to consumer health. As a sixth objective, a book chapter was written to address the three main toxic elements covered in the literature, Hg, Cd, and Pb, and the influence of physicochemical parameters of water on toxicity, bioavailability, and speciation. This chapter identified that salinity and pH are important parameters that will influence the absorption of elements by the biota. urthermore, the presence of organic matter and inorganic binders is essential to determine the predominant chemical species and, consequently, a greater predominance of species with greater or lesser toxicity.