Toxidade do resíduo areia de fundição utilizando o teste com a bacteria luminescente Vibrio Fischeri / Toxicity of foundry sand wastes using the luminescent bacteria vibro fischeri assay

Wastes foundry sand can be contaminated by metals, depending on the kind of metal that is molten in the casting industry and/or organics from chemical bindings used in these process. Because of the complexity of these mixtures it is difficult to characterize using only chemical analyses. In order to obtain information about the ecological hazard of those samples, biological tests can be used. The acute toxicity test with the luminescent bacteria Vibrio fischeri is a good choice due to its simplicity, low cost and rapid response. In this work virgin and used foundry sands from four different mold-making industries were analyzed. The aqueous extract of the nine virgin sands tested showed negative results for the luminescent bacteria. Ten out of the eighteen used sand samples were positive and they all belonged to the organics chemical-bounded sand process. The samples derived from the green sand mold-making process showed negative responses. Our work confirms that the Vibrio fischeri acute test can be used as an additional tool to evaluate the ecotoxicological hazard of foundry sands and that the toxicity seems to be related to the mold-making process.

O resíduo areia de fundição gerado pelas indústrias que fabricam peças metálicas pode conter diferentes metais,dependendo do tipo de metal fundido, e compostos orgânicos, provenientes dos ligantes químicos utilizados, de composição muitas vezes desconhecida. A complexidade destas amostras dificulta sua caracterização por análisesquímicas. Como ferramenta complementar a estas análises, pode-se utilizar testes ecotoxicológicos, como ode toxicidade aguda com a bactéria luminescente Vibrio fischeri. Neste trabalho foram comparados os resultados de amostras de areias virgens e areias de fundição descartadas de quatro diferentes processos de moldagem e macharia frente ao Vibrio fischeri com o objetivo de verificar a aplicabilidade deste teste para caracterização das areias. Os solubilizados das nove amostras de areias virgens apresentaram resultados negativos para o teste. Das dezoito amostras do resíduo areia de fundição testadas, dez apresentaram resultados positivos, correspondendo às areias que utilizam ligantes químicos orgânicos. As amostras provenientes dos processos denominados “areias verdes” apresentaram resultados negativos. Estes resultados, comparados com estudos existentes na literatura, sugerem que o teste com Vibrio fischeri pode ser utilizado como ferramenta adicional para a caracterização desses resíduos. Pode-se observar uma relação entre o ligante empregado no processo de moldagem e macharia e as amostras que apresentaram resultados positivos.

Blue rayon e teste Salmonella/microssoma na avaliação da qualidade de águas costeiras / Blue rayon and Salmonella/microsome assay in the evaluation of coastal water quality

OBJETIVO: Desenvolver estratégia para o monitoramento passivo das águas do estuário de Santos quanto à presença de atividade genotóxica e de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. MÉTODOS: Estudo realizado no estuário de Santos, Estado de São Paulo, em 2002. Foram selecionados e avaliados dois pontos de amostragem com diferentes graus de contaminação em duas campanhas de amostragem, utilizando a técnica de blue rayon in situ, análises químicas e o ensaio de Salmonella/microssoma com as linhagens bacterianas sensíveis a diferentes classes de compostos. Os extratos foram submetidos ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão com as linhagens TA98, TA100, YG1041 e YG1042 na presença e ausência de ativação metabólica, e a análises químicas. RESULTADOS: O ponto 1, que apresentou sedimento com altas concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, mostrou maior freqüência de resultados positivos para o ensaio Samonella/microssoma e maiores concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em ambas as campanhas em comparação com o ponto 2, menos contaminado. A linhagem que se mostrou mais sensível foi a YG1041, que permitiu comparações entre locais com diferentes graus de contaminação. CONCLUSÕES: A combinação da técnica de blue rayon in situ com o ensaio Salmonella/microsoma com a linhagem YG1041 e as análises químicas se mostraram eficientes. Foi possível recuperar os compostos genotóxicos, e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos analisados, parecendo ser uma estratégia adequada para o monitoramento da qualidade das águas do estuário de Santos.

OBJECTIVE: To develop a strategy for water quality monitoring for the presence of genotoxins and polycyclic aromatic hydrocarbons. METHODS: A study was carried out in Santos estuary, Southern Brazil, in 2002. Two sampling sites with different concentration levels were selected and evaluated in different samplings using blue rayon hanging technique, chemical analyses, and Salmonella/microsome assay with bacterial strains sensitive to different compounds. The extracts were tested using the Salmonella/microsome assay in microsuspension with the strains TA98, TA100, YG1041, and YG1042 in the absence and presence of metabolic activation and through chemical analyses. RESULTS: Site 1, which had high concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons in its sediment, showed more often positive results in the Salmonella/microsome assay as well as higher polycyclic aromatic hydrocarbons concentrations in both samplings compared to site 2, which was less contaminated. YG1041 strain showed to be the most sensitive allowing for comparisons between the sites with different levels of contamination. CONCLUSIONS: The combination of the blue rayon hanging technique with the Salmonella/microsome assay using YG1041 strain and chemical analyses were effective in recovering genotoxins as well as polycyclic aromatic hydrocarbons tested in this study. Therefore this strategy seems to be adequate for water quality monitoring in Santos estuary.

Caracterização de amostras de sedimento hídrico do estuário de Santos utilizando análises de toxicidade aguda e genotoxicidade e quantificação de bactérias dos ciclos bioquímicos / Characterization of Hydric Sediment Samples from the Santos Estuary Using Acute Toxicity and Genotoxicity Analyses and Quantification of Bacteria of the Biochemical Cycles

Com o objetivo de complementar a caracterização da quantidade dos sedimentos do estuário de Santos, que nos locais mais contaminados pode conter até 2000 mg/g de benzo(a)pireno, 2600 mg/g de zinco e 567 mg/g chumbo, foram analisados três pontos de coleta. Um, no estuário, próximo a siderúrgica (ponto A), mais contamindado por HPAs e metais, outro no rio Piaçaguera (Ponto B), impactado por diferentes atividades industriais e no rio Queiroz (Ponto C), considerado neste estudo como controle. Diferentes análises foram realizadas em amostas de sedimento dos pontos citados. Para avaliação da toxicidade aguda foi utilizado o ensaio com bactérias luminescentes (V. fischeri), e para avaliação da mutagenicidade empregou-se o teste com Salmonella/microsoma (teste de Ames). Foram também realizadas análises microbiológicas para isolamento e quantificação de bactérias redutoras do sulfato (BRS), oxidantes do enxofre (BOS), bactérias metagênias (IBM) e heterotróficas (BH). As amostras do ponto de impacto pela siderúrgica, mostraram efeito tóxico agudo e os dados mostram que tanto os metais como os orgânicos poderiam ser a causa do efeito observado. As amostras deste ponto também mostraram atividade mutagência (10³ a 10 revertentes/g), sendo que a adição de S9 aumentou a atividade mutagência sugerindo a predominância de HPAs não substiuídos. O ponto do rio Piaçaguera não apresentou toxicidade aguda e a mutagenicidade foi aproximadamente 10 vezes menor que amostras do ponto A. O ponto C apresentou resultados negativos para ambos os testes realizados. Elevadas contagens de BRS e BM foram observadas nos três pontos avaliadaos. Bactérias do grupo das oxidantes do enxofre (BOS), especialmente do grupo neutrofílicas, foram também isoladas, apesar do caráter anóxico desta matriz. Podemos concluir que o ponto coleta localizado no estuário (Ponto A) é mais impactado que o ponto do rio Piaçaguera (Ponto B), e que o Rio Queiroz monstrou-se adequado como controle.

O teste de toxicidade com bactérias luminescentes e o controle da poluição das águas / Toxicity Tests Using Luminescent Bacteria and Water Pollution Control

O teste de toxicidade aguda com bactérias luminescentes testa usa como organismo de teste Vibrio fischeri, uma bactéria marinha luminescente. Uma cultura das bactérias é exposta à amostra do teste por um período de 15 minutos, e a quantidade de luz que emitem é medida por um fotômetro especial. Quanto mais toxica a amostra, tanto menor a quantidade de luz produzida pelas bactérias. A metodologia é estandartizada internacionalmente. O teste tem uma escala de sensibilidade similar à de outros biotestes aquáticos de toxicidade, como os feitos com a espécie de água doce Pimephales promela (peixe-isca), com a Daphinia (pulga d´água), e com a espécie Oncorhynchus mykiss (truta-arco-íris). Diversas vantagens do procedimento podem ser indicados: requer somente volumes pequenos de amostra (5 ml); as bactérias são de fácil conservação e armazenamento; é muito rápido (15 minutos) e é deveras reproduzível. A desvantagem, dado que as bactérias são organismos marinhos, é a necessidade de adicionar solução osmótica para fins de ajuste ao testar amostras com menos de 2 por cento de salinidade, o que pode interferir na resposta tóxica de algumas espécies químicas. O teste tem sido aplicado com sucesso pela CETESB, o órgão de proteção ambiental do Estado de São Paulo, desde 1986 para avaliar a qualidade de efluentes industriais, águas de superfície, amostras do solo e de sedimento, sendo considerado uma importante ferramenta especial na avaliação da eficiência do tratamento a de efluentes, bem com o da eficácia dos programas de monitoramento para verificar a eficiência das ações de controle e prevenção da poluição.