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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16496
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 30-Jun-2021 |
Autor(es): | NASCIMENTO, Clayciane Santos do |
Primeiro(a) Orientador(a): | AMADO, Lílian Lund |
Título: | Metais e seus efeitos em baixos níveis de organização biológica: uma análise ecotoxicológica em distintos compartimentos ambientais de igarapés no município de Barcarena/PA. |
Citar como: | NASCIMENTO, Clayciane Santos do. Metais e seus efeitos em baixos níveis de organização biológica: uma análise ecotoxicológica em distintos compartimentos ambientais no município de Barcarena/PA. Orientadora: Lílian Lund Amado. 2021. xv. 45 f. Dissertação (Mestrado em Oceanografia) Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará. Belém, 2021.Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/16496. Acesso em:. |
Resumo: | Os metais estão incluídos entre os contaminantes que influenciam a dinâmica dos ecossistemas aquáticos, o que torna necessário estudos que visem avaliar tanto as concentrações destes elementos no ambiente como possíveis efeitos de toxicidade em organismos aquáticos devido a biodisponibilidade. Neste contexto, os estudos de biomonitoramento, especialmente envolvendo variáveis ecotoxicológicas, relacionados com respostas, em baixo nível de organização biológica são úteis para avaliar a qualidade ambiental. O presente estudo ecotoxicológico inclui três abordagens: (1) análise da concentração dos metais Al, Cr, Pb, Ba, Ni e Mn em matrizes abióticas (água e sedimento de igarapés); e (2) bióticas utilizando o peixe - Hyphessobrycon heterorhabdus inteiro e o caranguejo - Trichodactylus borellianus utilizando as brânquias e músculo, além de uma espécie de planta da Família Marantacea e (3) através da avaliação de efeitos adversos primários com o uso de biomarcadores de exposição (Capacidade Antioxidante Total) e efeito (Lipoperoxidação). As coletas foram realizadas na área da rede hidrográfica que influencia a Bacia do rio Murucupi, nas comunidades Bom Futuro, Vila Nova e no distrito da Vila do Conde em três períodos climáticos sendo eles: Estiagem (Campanha 1: Nov/2018), Chuvoso (Campanha 2: Mar/2019) e período de Transição (Campanha 3: Jun/2019). Os pontos de coleta foram determinados de forma a contemplar um gradiente de influência de atividades industriais, bem como de outros tipos de atividade que ocorrem na região e que também apresentam potencial de contaminação. A dispersão dos pontos ocorreu da seguinte forma: Potencial impacto direto, próximos à distintas influências antrópicas (PM1, PM2, PM3, PM4 e PM5); Potencial impacto indireto: (PC2, PC3 e PC5); e Pontos controles: (PC1, PC6, PC7, PC8 e PC9). Em geral, no sedimento dos igarapés as análises dos metais apresentaram uma distribuição dentro da mesma faixa em termos de concentrações medidas, sem diferenças significativas entre pontos amostrados e entre períodos de coletas. Os elementos que se destacaram quanto as concentrações foram Al, Ba e Cr. Dos metais analisados, apenas Cr, Ni e Pb são mencionados na resolução CONAMA No 454/2012. Todos eles encontram-se abaixo do limite legal estabelecido. Para as análises na água (fração total), durante os três períodos houve uma distribuição dentro das mesmas faixas em termos de concentrações medidas. Não houve aumento ou diminuição expressiva para os elementos estudados. Dentre os metais analisados, apenas Al (fração total) não é mencionado na resolução CONAMA No 357/2005. Todos os demais estão abaixo do limite aceitável estabelecido pelo órgão de proteção ambiental. O único metal que mostrou aumento de concentração entre campanhas na fração total da água foi o Ba. O Al foi o metal mais abundante na fração total da água com concentrações que não apresentaram diferenças entre períodos. Para os organismos, os peixes coletados apresentaram maiores concentrações de Al e Ba na estação chuvosa em comparação com peixes da mesma espécie coletados na estação de estiagem. Os metais Al e Mn não apresentaram diferenças entre pontos no mesmo período. O Pb foi registrado em maiores concentrações durante a estiagem. As plantas também não apresentaram diferenças significativas nem entre os pontos nem entre períodos para nenhum dos metais. No entanto, demonstraram uma tendência de aumento no acúmulo de Pb, Mn e Ba durante o período de transição. Quanto à avaliação das respostas biológicas com o uso de biomarcadores de exposição e efeito, nos caranguejos houve indução das defesas antioxidantes nas brânquias dos organismos do ponto PC1 durante o período chuvoso. O peixe H. heterorhabdus apresentou maior capacidade antioxidante para organismos do PC07 durante este período. Conclui-se que existe um padrão bem marcado e sazonal dos metais nos diferentes compartimentos ambientais que são seguidos pelos biomarcadores, refletindo mudanças relacionadas à geologia local e fisiologia dos organismos. Os principais metais encontrados nos compartimentos abióticos (água - fração total e dissolvida e sedimento) e bióticos (peixes, invertebrados e planta) demonstraram uma forte relação com a formação geológica local, sendo Al (o mais concentrado), Ba e Mn os mais representativos. Portanto, com base nos resultados aqui descritos, são necessários estudos para estabelecer baselines ambientais que levem em consideração as características químicas e físicas locais e o nível de sensibilidade / tolerância dos organismos residentes. Esses estudos estabelecerão as bases para o estabelecimento de restrições legais aplicáveis que sejam compatíveis com as realidades ambientais locais. |
Abstract: | Metals are included among the contaminants that influence the dynamics of aquatic ecosystems, which requires studies aimed at evaluating both the concentrations of these elements and possible toxicity effects on aquatic organisms due to bioavailability. In this context, biomonitoring studies, especially involving ecotoxicological variables, related to responses, at a low level of biological organization are useful to assess environmental quality. The present ecotoxicological study includes three approaches: (1) analysis of the concentration of metals in Al, Cr, Pb, Ba, Ni and Mn in abiotic elements (water and stream sediment); (2) biotic compartments (fish - Hyphessobrycon heterorhabdus; crab - Trichodactylus borellianus and vegetable a plant species Family Marantaceae), in addition to the (3) assessment of primary adverse effects through the use of exposure and effect biomarkers. The collections were carried out in the area of the hydrographic network that influences the Murucupi Basin, in the communities Bom Futuro, Vila Nova and in the district of Vila do Conde and were carried out in three climatic periods, namely: Dry (Campaign 1: Nov/2018), Rainy (Campaign 2: Mar/2019) and Transition period (Campaign 3: Jun/2019). The collection points were determined in order to contemplate a gradient of influence from the company's activity and from other types of activity that take place in the region. The points were dispersed as follows: Potential direct impact (PM1, PM2, PM3, PM4 and PM5); Potential indirect impact: (PC2, PC3 and PC5); and Control points: (PC1, PC6, PC7, PC8 and PC9). The species were collected in different streams that are located in a region with a history of bauxite processing activity (Barcarena, PA), in addition to the direct anthropogenic influence of the city. The collections were carried out in the area of the hydrographic network that influences the Murucupi Basin, in the communities Bom Futuro, Vila Nova and in the district of Vila do Conde and were carried out in three climatic periods, namely: Dry (Campaign 1: Nov/2018), Rainy (Campaign 2: Mar/2019) and Transition period (Campaign 3: Jun/2019). The collection points were determined in order to contemplate a gradient of influence multiple anthropogenic influences. The points were dispersed as follows: Potential direct impact (PM1, PM2, PM3, PM4 and PM5); Potential indirect impact: (PC2, PC3 and PC5); and Control points: (PC1, PC6, PC7, PC8 and PC9). In general, in the sediment of the streams, the analysis of metals presented a distribution within the same range in terms of measured concentrations, without significant differences between sampled points and between sampling periods. For the in-water analyses, during the three periods there was a distribution within the ranges according to the terms of measurements. There was no significant increase or decrease for the elements studied, among the metals analyzed, only Al (total fraction) is not mentioned in CONAMA Resolution No 357/2005. All others are below the acceptable limit established by the environmental protection agency. The only metal that showed an increase in concentration between campaigns in the total fraction of water was Ba. Al was the most abundant metal with concentrations that did not differ between periods. For organisms, fish collected showed higher concentrations of Al and Ba in the rainy season compared to fish of the same species collected in the dry season. The metals Al and Mn did not show differences between points in the same period. Pb was recorded in higher concentrations during the dry season. Plants also did not show significant differences neither between points nor between periods for any of the metals, however, they showed a tendency to increase the accumulation of Pb, Mn and Ba during the transition period. As for the evaluation of biological responses using exposure and effect biomarkers, in crabs there was induction of antioxidant defenses in the gills of organisms from point PC1 during the rainy season. The fish H. heterorhabdus showed greater antioxidant capacity for organisms from PC07 during this period. It is concluded that there is a well-marked and seasonal pattern of metals in different environmental compartments that are followed by biomarkers, reflecting changes related to local geology and physiology of organisms. The main metals found in the abiotic (water - total and dissolved fraction and sediment) and biotic (fish, invertebrates and plant) compartments showed a strong relationship with the local geological formation, with Al, Ba and Mn being the most representative. Being, the Al the most concentrated. Therefore, based on the results described here, studies are needed to establish environmental baselines that take into account local chemical and physical characteristics and the level of sensitivity / tolerance of resident organisms. These studies will lay the groundwork for establishing applicable legal restrictions that are compatible with local environmental realities. |
Palavras-chave: | Metais Alumínio Biomarcadores Barcarena Amazônia |
Área de Concentração: | CIÊNCIAS AMBIENTAIS |
Linha de Pesquisa: | AVALIAÇÃO E GESTÃO DE RECURSOS AQUÁTICOS |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::OCEANOGRAFIA |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Geociências |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Oceanografia |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Oceanografia (Mestrado) - PPGOC/IG |
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