Avaliação temporal e espacial da qualidade das águas superficiais da bacia hidrográfica do rio Desquite, Santa Catarina / Temporal and spatial evaluation of the surface water quality of the river Desquite watershed, Santa Catarina

RESUMO Objetivou-se, com este estudo, avaliar o impacto ambiental do uso e da ocupação da terra na qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Desquite, utilizando a Resolução nº 357/2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), como legislação balizadora. Foram realizadas coletas de água e determinados os parâmetros físico-químicos: temperatura, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido (OD) e sólidos totais dissolvidos (STD), com uma sonda multiparâmetro; demanda química de oxigênio (DQO), fenóis totais, fósforo total e amônia (NH3), com um fotocolorímetro; e os metais cádmio (Cd), chumbo (Pb), cromo (Cr), níquel (Ni) e cobre (Cu), por meio de Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com Fonte Contínua (AR-FC EAA). Para efeitos comparativos, tomando-se como base o ordenamento jurídico, as amostras apresentaram valores acima dos valores máximos permitidos (VMP) para os parâmetros fósforo total, NH3 e Cr. Também foram observadas alterações nos parâmetros: OD, fenóis totais, DQO e Cd. Ao final de um ano de acompanhamento e campanhas amostrais, conclui-se que o rio Desquite seria classificado de acordo com os limites estabelecidos para a classe IV da Resolução CONAMA nº 357/2005, e verificou-se que as principais alterações na qualidade da água ocorrem nas áreas de preservação permanente com ausência de cobertura vegetal ou nos lançamentos de efluentes domésticos e resíduos sólidos nesses locais ou diretamente nos corpos d'água.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the environmental impact of land use and occupation on the water quality of the Desquite river basin, using CONAMA Resolution no 357/2005, as beacon legislation. Water samples were collected and the physical-chemical parameters were determined: temperature, pH, electrical conductivity, DO and TDS, with a multiparameter probe; COD, total phenols, total phosphorus and ammonia (NH3) with a Photocolorimeter; and the metals Cd, Pb, Cr, Ni and Cu were determined by Continuous Source High Resolution Atomic Absorption Spectrometry (HR-FC EAA). Based on the comparative legal order, the samples presented values above the maximum permitted values for the parameters total phosphorus, ammonia (NH3) and Cr. Changes were also observed in the parameters: OD, total phenols, COD and Cd. At the end of a year of follow-up and sampling campaigns, it was concluded that the Desquite river would be classified according to the limits established for class IV of CONAMA Resolution no 357/2005, the main changes in water quality occur in the areas of permanent preservation with absence of vegetal cover or in the releases of domestic effluents and solid residues in these places or directly in the bodies of water.

Detection of Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts in surface water destined for public supply in the state of Goiás, Brazil / Detecção de oocistos de Cryptosporidium spp. e cistos de Giardia spp. em mananciais superficiais destinados ao abastecimento público do estado de Goiás, Brasil

ABSTRACT The protozoa Cryptosporidium spp. and Giardia spp. are etiological agents responsible for the transmission of gastroenteritis, mainly due to the consumption of contaminated water. Their (oo)cysts are resistant to adverse environmental conditions, as well as to most conventional water treatment processes. Thus, the objective of this work was to evaluate the occurrence of (oo)cysts of these protozoans in surface water collected for human consumption in the state of Goiás, Brazil. Fifteen samples of raw water were collected to assess the occurrence of (oo)cysts of the protozoa using the Membrane Filtration method, in addition to turbidity and pH analyses. Recovery rates in tests with ultrapure water reached the USEPA (2012) criteria for Giardia (78.1% ± 0%) and for Cryptosporidium (60.6% ± 32.6%); however, recovery in raw water was lower due to turbidity. All samples (n = 15) were positive for Cryptosporidium spp. oocysts, with a maximum concentration of 250 oocysts/L, demonstrating that these protozoa are disseminated in the aquatic environment of the state of Goiás and pose a risk to public health. Due to the use of water sources for public consumption, it is recommended that public authorities and sanitation companies act to preserve and maintain water courses, carry out periodic monitoring of treatment plants that supply the Cerrado, Santana and São Manoel streams and improve existing treatment technologies. The results did not allow to infer whether animal load and grazing area promote an increase in contamination of the lotic aquatic systems.

RESUMO Os protozoários Giardia spp. e Cryptosporidium spp. são agentes etiológicos responsáveis pela transmissão de gastroenterites, principalmente por causa do consumo de água contaminada. Seus (oo)cistos são resistentes às condições ambientais adversas, bem como à maioria dos processos convencionais de tratamento da água. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de (oo)cistos desses protozoários em águas superficiais captadas para consumo humano no estado de Goiás, Brasil. Quinze amostras de água bruta foram coletadas para avaliar a ocorrência de (oo)cistos dos protozoários pelo método de Filtração por Membrana, além da análise de turbidez e pH. As taxas de recuperação nos testes com água ultrapura atingiram os critérios da USEPA (2012) para Giardia (78.1 ± 0%) e para Cryptosporidium (60.6 ± 32.6%), entretanto, em água bruta, a recuperação foi inferior devido à turbidez. Todas as amostras (n = 15) foram positivas para oocistos de Cryptosporidium spp., com valor máximo de 250 oocistos/L, demonstrando que esses protozoários se disseminam no meio aquático do estado de Goiás e geram risco à saúde pública. Devido à utilização de mananciais para consumo público, recomenda-se que as autoridades públicas e as empresas de saneamento atuem na preservação e manutenção dos cursos d'água, realizem o monitoramento periódico das plantas de tratamento que realizam adução no Córrego Cerrado, Córrego Santana e Córrego São Manoel e aprimorem as tecnologias de tratamento existente. Os resultados não permitiram inferir se a carga de animais e a área de pastagem promove o aumento da contaminação dos sistemas aquáticos lóticos.

Freshwater quality of a stream in agricultural area where organic compost from animal and vegetable wastes is used / Qualidade da água de um córrego em área agrícola onde é usado composto orgânico de resíduos animais e vegetais

ABSTRACT Organic compost from biomass residues constitutes a viable alternative for partial or total replacement of mineral fertilizers for growing vegetables. This study evaluated the effects of compost on the water quality of a stream used mainly for irrigation of agricultural crops cultivated in nearby soil that has been treated with organic compost produced by carcasses, animal and vegetable waste for the last ten years. We sampled water biannually for two years, 2013 and 2014, from five locations along the stream. Physical variables and some chemical variables were analyzed. We also analyzed the total number of coliforms (Escherichia coli). Bacterial populations were compared by carbon substrate consumption. Total phosphorus contents in the samples from 2014 exceeded 0.1 mg L-1. The concentrations of other chemical species analyzed and the results for the physical variables were in accordance with the expected values compared with national and international water quality standards. The environment showed differential carbon source consumption and a high diversity of microorganisms, but our results did not show any evidence that the applied compost is changing the microbial population or its metabolic activity. This study shows that the use of the organic compost in agricultural areas seen does not negatively influence the quality of surface water in the study area. These results are important because the process of composting animal and vegetable waste and the use of compost obtained can be an alternative sustainable for adequate destination of these wastes.

RESUMO Composto orgânico produzido a partir de biomassa residual constitui uma alternativa viável para a substituição parcial ou total de fertilizantes minerais no cultivo de hortaliças. Neste estudo foram avaliados os efeitos do composto, sobre a qualidade da água de um córrego, usado principalmente para a irrigação de culturas agrícolas cultivadas em solo nas proximidades, tratado nos últimos dez anos com composto orgânico produzido a partir de carcaças, resíduos animais e vegetais. Amostras de água foram coletadas semestralmente, em 2013 e 2014, em cinco pontos ao longo do córrego. Foram analisadas variáveis físicas, algumas variáveis químicas e o número total de coliformes (Escherichia coli). As populações bacterianas foram comparadas pelo consumo de substratos de carbono. Os teores de fósforo total nas amostras de 2014 ultrapassaram 0,1 mg L-1. As concentrações das demais espécies químicas analisadas e os resultados para as variáveis fisicas ficaram de acordo com valores estabelecidos em normas nacionais e internacionais de qualidade de água. O ambiente mostrou consumo diferencial de fontes de carbono e grande diversidade de micro-organismos, mas os resultados não mostraram qualquer evidência de que o composto aplicado seja o fator responsável pela alteração da população microbiana ou sua atividade metabólica. Este estudo mostra que o uso do composto orgânico em áreas agrícolas parece não influenciar negativamente a qualidade da água superficial na área estudada. Estes resultados são importantes porque o processo de compostagem de resíduos animais e vegetais e o uso do composto obtido podem ser uma alternativa sustentável para o destino adequado desses resíduos.

Pesquisa de bioagentes na água do Rio Pardo, Brasil, e estimativa de risco de infecção e de doença por Cryptosporidium spp. e Giardia spp / Research on bioagents in the Pardo river water, Brazil, and estimated risk of infection and disease by Cryptosporidium spp. and Giardia spp

O lançamento de esgotos domésticos in natura, efluentes das estações de tratamento de esgoto e escoamento superficial, são relatados como importantes causas de poluição das águas superficiais. Sabe-se que a alteração da qualidade das águas dos rios restringe seus múltiplos usos e contribui para o aumento de doenças de veiculação hídrica, em decorrência da exposição oral a bioagentes patogênicos. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi identificar e quantificar bioagentes presentes na água do rio Pardo, Brasil, e estimar o risco de infecção e de doença por Cryptosporidium spp. e Giardia spp. para a população, devido ao uso do rio como fonte de abastecimento público e recreação de contato primário, por meio da abordagem da Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM). Durante os anos de 2015 e 2016, foram realizadas seis coletas de amostras da água do rio Pardo (período chuvoso e período seco) em seis pontos, totalizando 36 amostras. Foram realizadas análises de identificação e quantificação de E. coli, Salmonella Não Tifóide, Cryptosporidium spp. e Giardia spp. Para estimativa de risco de infecção e de doença por Cryptosporidium spp. e Giardia spp. (AQRM), foram considerados diferentes populações (crianças e adultos), volumes de água ingerido, concentração de (oo)cistos e duração e frequência da exposição, de acordo com o cenário estabelecido. Os valores médios para E. coli variaram de 6,57 x 101 UFC/100 mL a 6,07 x 103 UFC/100 mL, apresentando diferenças estatisticamente significantes (p < 0,05) entre os períodos chuvoso e seco. As densidades de Salmonella Não Tifóide foram baixas (<0,6473 a 1,55 NMP/100 mL), com frequência de 13,9% das amostras positivas, evidenciando a circulação desse patógeno no ambiente. A concentração de (oo)cistos de Cryptosporidium spp. e Giardia spp. variou de <0,1 a 0,4 oocistos/L e <0,1 a 4,4 cistos/L, respectivamente. Para abordagem da AQRM devido a ingestão da água do rio Pardo usada para abastecimento público, a probabilidade anual de infecção por Cryptosporidium spp. e Giardia spp. foi maior para adultos do que para crianças, sendo que na maioria dos pontos apresentou resultados superiores ao risco anual tolerável pela USEPA (1 x 10-4). No que diz respeito ao uso da água do rio Pardo para recreação de contato primário, a probabilidade diária e anual de infecção, bem como a probabilidade de doenças, foi maior para crianças, seguida de adultos/homens e adultos/mulheres. A probabilidade de criptosporidiose e giardíase esteve abaixo do limite tolerável pela USEPA (3,6 x 10-2), exceto no Ponto 4, em que a estimativa de risco de doença por Giardia spp. para crianças esteve acima deste valor. A presença de bioagentes em amostras de água do rio Pardo pode estar relacionada à poluição das águas por fontes pontuais e difusas. Esses achados refletem a importância de priorizar os recursos para implantação e complementação das Estações de Tratamento de Esgoto na UGRHI 4, a fim de prevenir as doenças de veiculação hídrica em populações que utilizam a água do rio Pardo para abastecimento público e recreação de contato primário

The discharge of domestic sewage, effluents of wastewater treatment plants and surface runoff, are reported as important causes of surface water pollution. It is known that the alteration of river water quality restricts its multiple uses and contributes to the increase of waterborne diseases, due to oral exposure to pathogenic bioagents. In this context, the aim of the present study was to identify and quantify bioagents present in Pardo river water, Brazil, and to estimate the risk of infection and disease by Cryptosporidium spp. and Giardia spp. for the population, due to the use of the river as source of public supply and primary contact recreation, through the approach of Quantitative Microbial Risk Assessment (QMRA). During the years of 2015 and 2016, six samples of water from the Pardo river (rainy and dry season) were collected at six points, totaling 36 samples. Identification and quantification analyzes of E. coli, Non-typhoid Salmonella, Cryptosporidium spp. and Giardia spp. To estimate the risk of infection and disease by Cryptosporidium spp. and Giardia spp. (QMRA), different populations (children and adults), volumes of ingested water, concentration of (oo) cysts, duration and frequency of exposure were considered according to the established scenario. Mean values for E. coli varied from 6.57 x 101 CFU / 100 mL to 6.07 x 103 CFU / 100 mL, showing statistically significant differences (p <0.05) between the rainy and dry season. Non-typhoid Salmonella densities were low (<0.6473 at 1.55 MPN / 100 mL), with a frequency of 13.9% of the positive samples, evidencing the circulation of this pathogen in the environment. Cryptosporidium spp. and Giardia spp. concentration ranged from <0.1 to 0.4 oocysts / L and <0.1 to 4.4 cysts / L, respectively. In order to approach the QMRA due to the ingestion of Pardo river water used for public supply, the probability of annual infection by Cryptosporidium spp. and Giardia spp. was higher for adults than for children, and in most points presented results higher than the risk tolerable by USEPA (1 x 10-4). Regarding the use of Pardo river water for primary contact recreation, the daily and annual probability of infection, as well as the probability of illness, was higher for children, followed by adults / men and adults / women. The probability of cryptosporidiosis and giardiasis was below the limit tolerable by USEPA (3.6 x 10-2), except in Point 4, where the estimated risk of disease by Giardia spp. for children was above this value. The presence of bioagents in Pardo river water may be related to water pollution by point and diffuse sources. These findings reflect the importance of prioritizing the resources for implementation and complementation of wastewater treatment plants at UGRHI 4, in order to prevent waterborne diseases in populations that use Pardo river water for public supply and primary contact recreation

Bioensaios ecotoxicológicos na bacia hidrográfica do Rio Pardo (UGRHI 04), Brasil / Ecotoxicological bioassays in the Pardo River Hydrographic Basin (UGRHI 04), Brazil

A água é um importante recurso natural que contribui para melhorias no bem-estar social e desenvolvimento inclusivo. A presença de produtos químicos, rejeitos radioativos e agentes infecciosos pode comprometer a qualidade desse recurso, afetando a biodiversidade e a subsistência de milhões de pessoas. A Ecotoxicologia Aquática é uma ciência que surgiu para dar suporte no enfrentamento dos problemas de contaminação dos corpos d'água por compostos tóxicos. Seus instrumentos de análise são capazes de avaliar a toxicidade de compostos químicos, sinalizando os potenciais efeitos ecotoxicológicos e seus mecanismos de ação em organismos vivos em ambientes impactados. A Bacia Hidrográfica do Rio Pardo (UGRHI 04) abrange 27 municípios com um importante contingente populacional (1.092.477 habitantes), inserido em uma região cuja prática agrícola baseia-se na cultura de cana-de-açúcar para a produção de etanol e açúcar. Dentro desse contexto, o objetivo do estudo foi avaliar a toxicidade para organismos bioindicadores de amostras de água superficial do Rio Pardo, principal afluente da Bacia Hidrográfica do Rio Pardo. Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis e Vibrio fischeri, e toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia. Adicionalmente, analisaram-se Oxigênio Dissolvido (OD), pH e Temperatura da água. Os resultados obtidos mostraram que, os parâmetros físico-químicos analisados estão de acordo com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 [OD (>= 5 mgO2/L); pH (6 a 9)]. Nos ensaios de toxicidade aguda realizados com Daphnia similis, tanto na estação chuvosa quanto na estação seca, não observou-se toxicidade sobre os organismos testados. Todas as amostras foram classificadas como Não Tóxicas (NT). Nos ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, na estação chuvosa, nenhuma das amostras analisadas apresentou toxicidade. Das amostras analisadas na estação seca, 50% apresentaram Efeito Crônico (EC); os resultados mostraram diferença estatisticamente significante entre o número médio de neonatos produzidos por adulta no grupo controle (19,2) e nas amostras dos pontos de coleta 2 (10,7), 3 (10,5) e 5 (8,1). No entanto, não houve diferença estatisticamente significante nas amostras dos pontos de coleta 1 (13,7), 4 (12,3) e 6 (14,3), classificadas como NT. A comparação entre os resultados obtidos no presente estudo, nos ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, mostrou similaridade com a série histórica de dados (2010-2015) fornecida pela Agência Ambiental do Governo do Estado de São Paulo (CETESB). Nos ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, nas estações chuvosa e seca do ano de 2016, não observou-se toxicidade sobre a bactéria após os períodos de 5 e 15 minutos de exposição; todas as amostras foram classificadas como NT. Apesar do Rio Pardo estar inserido em área com reconhecido uso de produtos agrícolas e pouca proteção de Áreas de Preservação Permanente (APP), os resultados mostraram toxicidade apenas para o organismo Ceriodaphnia dubia, na estação seca do ano de 2016, possivelmente relacionada com a diminuição da vazão média e a concentração de poluentes na água. Cabe destacar a importância da manutenção do monitoramento periódico pela CETESB, considerando o Art. 14 da Resolução CONAMA 357/2005, que prevê a "não verificação de efeito tóxico crônico a organismos" para águas doces de Classe 1 e 2 no contexto brasileiro

Water is an important natural resource that contributes to improvements in social well-being and inclusive development. The presence of chemicals, radioactive waste and infectious agents can compromise the quality of this resource, affecting the biodiversity and livelihoods of millions of people. Aquatic Ecotoxicology is a science that has emerged to support the problems of contamination of water bodies by toxic compounds. Its analytical instruments are able to evaluate the toxicity of chemical compounds, signaling the potential ecotoxicological effects and their mechanisms of action in living organisms in impacted environments. The Pardo River Hydrographic Basin (UGRHI 04) covers 27 municipalities with a significant population (1.092.477 inhabitants), inserted in a region whose agricultural practice is based on the cultivation of sugarcane for the production of ethanol and sugar. In this context, the objective of the study was to evaluate the toxicity to bioindicators organisms of surface water samples of the Pardo River, main tributary of the the Pardo River Hydrographic Basin. Acute toxicity tests were performed with Daphnia similis and Vibrio fischeri, and chronic toxicity with Ceriodaphnia dubia. In addition, dissolved oxygen (DO), pH and water temperature were analyzed. The obtained results showed that the physical-chemical parameters analyzed are in accordance with the limits established by CONAMA Resolution 357/2005 [DO (>= 5 mgO2 / L); pH (6 to 9)]. In the acute toxicity tests performed with Daphnia similis, both in rainy season and in dry season, no toxicity was observed on the organisms tested. All samples were classified as Non-Toxic (NT). In the chronic toxicity tests with Ceriodaphnia dubia in the rainy season none of the analyzed samples presented toxicity. Of the samples analyzed in the dry season, 50% presented Chronic Effect (CE); The results showed a statistically significant difference between the mean number of neonates produced by the adult in the control group (19,2) and the collection points 2 (10,7), 3 (10,5) and 5 (8,1). However, there was no statistically significant difference in the samples from collection points 1 (13,7), 4 (12,3) and 6 (14,3), classified as NT. The comparison between the results obtained in the present study in the chronic toxicity tests with Ceriodaphnia dubia showed similarity with the historical data series (2010-2015) provided by the Environmental Agency of the State of São Paulo (CETESB). In the acute toxicity tests performed with Vibrio fischeri in the rainy and dry seasons of 2016, no toxicity was observed on the bacteria after periods of 5 and 15 minutes of exposure; All samples were classified as NT. Although Rio Pardo is inserted in an area with recognized use of agricultural products and little protection from Permanent Preservation Areas (PPA), the results showed toxicity only for the Ceriodaphnia dubia organismo, in the dry season of 2016, possibly related to the decrease in average flow and the concentration of pollutants in the water. It is important to highlight the importance of Maintenance of periodic monitoring by CETESB, considering Art. 14 of CONAMA Resolution 357/2005, which provides for "non-verification of chronic toxic effect to organisms" for Class 1 and 2 fresh waters in the Brazilian context

Bioensaios ecotoxicológicos na bacia hidrográfica do Rio Pardo (UGRHI 04), Brasil / Ecotoxicological bioassays in the Pardo River Hydrographic Basin (UGRHI 04), Brazil

A água é um importante recurso natural que contribui para melhorias no bem-estar social e desenvolvimento inclusivo. A presença de produtos químicos, rejeitos radioativos e agentes infecciosos pode comprometer a qualidade desse recurso, afetando a biodiversidade e a subsistência de milhões de pessoas. A Ecotoxicologia Aquática é uma ciência que surgiu para dar suporte no enfrentamento dos problemas de contaminação dos corpos d'água por compostos tóxicos. Seus instrumentos de análise são capazes de avaliar a toxicidade de compostos químicos, sinalizando os potenciais efeitos ecotoxicológicos e seus mecanismos de ação em organismos vivos em ambientes impactados. A Bacia Hidrográfica do Rio Pardo (UGRHI 04) abrange 27 municípios com um importante contingente populacional (1.092.477 habitantes), inserido em uma região cuja prática agrícola baseia-se na cultura de cana-de-açúcar para a produção de etanol e açúcar. Dentro desse contexto, o objetivo do estudo foi avaliar a toxicidade para organismos bioindicadores de amostras de água superficial do Rio Pardo, principal afluente da Bacia Hidrográfica do Rio Pardo. Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com Daphnia similis e Vibrio fischeri, e toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia. Adicionalmente, analisaram-se Oxigênio Dissolvido (OD), pH e Temperatura da água. Os resultados obtidos mostraram que, os parâmetros físico-químicos analisados estão de acordo com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 [OD (>= 5 mgO2/L); pH (6 a 9)]. Nos ensaios de toxicidade aguda realizados com Daphnia similis, tanto na estação chuvosa quanto na estação seca, não observou-se toxicidade sobre os organismos testados. Todas as amostras foram classificadas como Não Tóxicas (NT). Nos ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, na estação chuvosa, nenhuma das amostras analisadas apresentou toxicidade. Das amostras analisadas na estação seca, 50% apresentaram Efeito Crônico (EC); os resultados mostraram diferença estatisticamente significante entre o número médio de neonatos produzidos por adulta no grupo controle (19,2) e nas amostras dos pontos de coleta 2 (10,7), 3 (10,5) e 5 (8,1). No entanto, não houve diferença estatisticamente significante nas amostras dos pontos de coleta 1 (13,7), 4 (12,3) e 6 (14,3), classificadas como NT. A comparação entre os resultados obtidos no presente estudo, nos ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia, mostrou similaridade com a série histórica de dados (2010-2015) fornecida pela Agência Ambiental do Governo do Estado de São Paulo (CETESB). Nos ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, nas estações chuvosa e seca do ano de 2016, não observou-se toxicidade sobre a bactéria após os períodos de 5 e 15 minutos de exposição; todas as amostras foram classificadas como NT. Apesar do Rio Pardo estar inserido em área com reconhecido uso de produtos agrícolas e pouca proteção de Áreas de Preservação Permanente (APP), os resultados mostraram toxicidade apenas para o organismo Ceriodaphnia dubia, na estação seca do ano de 2016, possivelmente relacionada com a diminuição da vazão média e a concentração de poluentes na água. Cabe destacar a importância da manutenção do monitoramento periódico pela CETESB, considerando o Art. 14 da Resolução CONAMA 357/2005, que prevê a "não verificação de efeito tóxico crônico a organismos" para águas doces de Classe 1 e 2 no contexto brasileiro

Water is an important natural resource that contributes to improvements in social well-being and inclusive development. The presence of chemicals, radioactive waste and infectious agents can compromise the quality of this resource, affecting the biodiversity and livelihoods of millions of people. Aquatic Ecotoxicology is a science that has emerged to support the problems of contamination of water bodies by toxic compounds. Its analytical instruments are able to evaluate the toxicity of chemical compounds, signaling the potential ecotoxicological effects and their mechanisms of action in living organisms in impacted environments. The Pardo River Hydrographic Basin (UGRHI 04) covers 27 municipalities with a significant population (1.092.477 inhabitants), inserted in a region whose agricultural practice is based on the cultivation of sugarcane for the production of ethanol and sugar. In this context, the objective of the study was to evaluate the toxicity to bioindicators organisms of surface water samples of the Pardo River, main tributary of the the Pardo River Hydrographic Basin. Acute toxicity tests were performed with Daphnia similis and Vibrio fischeri, and chronic toxicity with Ceriodaphnia dubia. In addition, dissolved oxygen (DO), pH and water temperature were analyzed. The obtained results showed that the physical-chemical parameters analyzed are in accordance with the limits established by CONAMA Resolution 357/2005 [DO (>= 5 mgO2 / L); pH (6 to 9)]. In the acute toxicity tests performed with Daphnia similis, both in rainy season and in dry season, no toxicity was observed on the organisms tested. All samples were classified as Non-Toxic (NT). In the chronic toxicity tests with Ceriodaphnia dubia in the rainy season none of the analyzed samples presented toxicity. Of the samples analyzed in the dry season, 50% presented Chronic Effect (CE); The results showed a statistically significant difference between the mean number of neonates produced by the adult in the control group (19,2) and the collection points 2 (10,7), 3 (10,5) and 5 (8,1). However, there was no statistically significant difference in the samples from collection points 1 (13,7), 4 (12,3) and 6 (14,3), classified as NT. The comparison between the results obtained in the present study in the chronic toxicity tests with Ceriodaphnia dubia showed similarity with the historical data series (2010-2015) provided by the Environmental Agency of the State of São Paulo (CETESB). In the acute toxicity tests performed with Vibrio fischeri in the rainy and dry seasons of 2016, no toxicity was observed on the bacteria after periods of 5 and 15 minutes of exposure; All samples were classified as NT. Although Rio Pardo is inserted in an area with recognized use of agricultural products and little protection from Permanent Preservation Areas (PPA), the results showed toxicity only for the Ceriodaphnia dubia organismo, in the dry season of 2016, possibly related to the decrease in average flow and the concentration of pollutants in the water. It is important to highlight the importance of Maintenance of periodic monitoring by CETESB, considering Art. 14 of CONAMA Resolution 357/2005, which provides for "non-verification of chronic toxic effect to organisms" for Class 1 and 2 fresh waters in the Brazilian context

Evaluación del impacto antrópico sobre la calidad del agua del arroyo Las Piedras, Quilmes, Buenos Aires, Argentina / Assessment of anthropogenic impact on water quality of the stream Las Piedras, Quilmes, Buenos Aires, Argentina / Avaliação do impacto antropogénico na qualidade da água do riacho Las Piedras, Quilmes, Buenos Aires, Argentina

El marcado deterioro de los cuerpos de agua superficiales hace prioritaria su evaluación para su adecuada gestión, incluyendo acciones de control y mitigación del nivel de contaminación y el riesgo sanitario asociado. Si bien cada curso de agua posee características y problemáticas naturales y ambientales específicas, los arroyos situados sobre el conurbano bonaerense comparten algunas características comunes que se presentan en este estudio. A tal efecto, se plantea determinar y evaluar los factores antrópicos que afectan directa o indirectamente la calidad del agua del arroyo Las Piedras en el partido de Quilmes, mediante la caracterización físico-química y microbiológica de sus aguas, además de la aplicación de índices de calidad (ICA) y de contaminación (ICOMO). Mediante el uso de estas herramientas se manifestó un potencial y grave problema de degradación del arroyo y su entorno, debido principalmente a la carencia de servicios de saneamiento, al vertido de aguas residuales sin tratamiento previo o inadecuado que generan especialmente contaminación fecal de sus aguas, y a basurales y quemazones en sus márgenes, creando así sitios puntuales de contaminación y diseminación de plagas, potenciales focos infecciosos.

The strong deterioration of surface water makes its assessment priority for proper management, including actions to control and mitigate the level of contamination and associated health risks. While each watercourse has natural characteristics and specific environmental issues, streams located on the Buenos Aires metropolitan area share some common characteristics presented in this study. To this end it is proposed to determine and evaluate the human factors that directly or indirectly affect the water quality of the river Las Piedras in Quilmes, by physico-chemical and microbiological characteristics of the water in addition to the application of quality indices (ICA) and pollution (ICOMO). By using these tools a potential and serious problem degradation of the stream and its surroundings appeared, mainly due to lack of sanitation, the discharge of wastewater without prior or inadequate treatment especially generating fecal contamination of the water, and garbage dumps and burnings at its margins, creating specific sites of contamination and spread of pests, potential infectious foci.

A acentuada deterioração dos corpos de água superficiais torna prioritária sua avaliação para uma gestão adequada, incluindo ações para controlar e mitigar o nível de contaminação e o risco sanitário associado. Embora cada curso de água tenha características e problemáticas naturais e ambientais específicas, arroios localizados na área metropolitana da província de Buenos Aires compartilham algumas características comuns apresentadas neste trabalho. Para tal, propõe-se determinar e avaliar os fatores antrópicos que afetam direta ou indiretamente a qualidade da água do arroio Las Piedras, em Quilmes, através da caracterização físico-química e microbiológica das suas águas, além da aplicação de índices de qualidade (ICA) e de contaminação (ICOMO). Com a utilização destas ferramentas, um potencial e grave problema de degradação do arroio e de seu ambiente surgiu, principalmente causado pela falta de serviços de saneamento, pela descarga de águas residuais sem tratamento prévio ou inadequado, gerando especialmente contaminação fecal de suas águas, e pelos depósitos de lixo e queimadas em suas margens, criando assim lugares específicos de contaminação e disseminação de pragas, potenciais focos infecciosos.

Quantificação do risco à saúde humana pela exposição a poluentes químicos e potencial carcinogênico às comunidades adjacentes ao Rio Pardo, Brasil / Human health risk quantification from exposure to chemical pollutants and carcinogenic potential to communities adjacent to the Pardo River, Brazil

Compostos químicos de origem natural e artificial são incorporados aos seres humanos por diversas vias, sendo elas ingestão, inalação e contato dérmico. O presente estudo tem como objetivo quantificar o risco para a saúde humana pela exposição a pesticidas e metais detectados no Rio Pardo, Brasil. Foram realizadas campanhas de coleta de dados em 6 pontos ao longo do Rio Pardo durante períodos chuvosos e secos entre os anos de 2014 e 2015. Três espécimes de peixes do Rio Pardo foram adquiridos com pescadores e outros três espécimes foram adquiridos em mercado no município de Ribeirão Preto, SP. Foram analisados os inseticidas organoclorados pp'-DDE, pp'-TDE, pp'-DDT, ?- BHC, ?-BHC, ?-BHC, heptacloro, heptacloro epóxido, aldrin, dieldrin, endrin, ?- endossulfan, ?-endossulfan e endossulfan sulfato. Os herbicidas nitrogenados quantificados na água foram ametrina, atrazina, desetilatrazina, diuron, hexazinona, metribuzim, simazina e tebutiuron. Os metais quantificados nas amostras de água, sedimento e peixes foram Al, As, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Mn, Hg, Ni, Tl, Sn, V e Zn. Realizou-se amostragem passiva pelo método DGT para quantificação da fração biodisponível dos metais na água. A avaliação de risco para saúde humana por meio da exposição aos metais e herbicidas foi realizada considerando o cenário residencial. Foram detectados metabólitos de DDT e DDD em níveis inferiores aos limites permitidos pela legislação internacional. Os herbicidas nitrogenados foram detectados em cinco dos seis pontos de coleta analisados no Rio Pardo, sendo que para atrazina as concentrações variaram de 0,16 a 0,32 µg/L, acima dos valores permitidos pela União Europeia (0,1 µg/L). As análises de metais na água indicaram que Al, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb e Zn apresentaram concentrações acima dos limites recomendados pela legislação brasileira. O pH da água variou de 5,7 a 7,8. Os níveis de alguns metais nos sedimentos foram maiores no ponto 1, sugerindo fonte de poluição pontual provavelmente relacionada a afluente contaminado. A determinação de metais em peixes indicou que a espécie P. glauca apresentou concentração acima dos limites estabelecidos pela legislação brasileira para As (7,23 µg/g). A avaliação de risco não carcinogênico pela ingestão de água indicou que os níveis de herbicidas não representaram risco. Já para metais, todos os pontos de coleta tanto no período seco quanto chuvoso apresentaram HI>1, sendo que o metal que mais contribuiu com os resultados foi o Al. A avaliação de risco carcinogênico indicou que para As os seis pontos de coleta avaliados estavam acima dos valores considerados aceitáveis (<10-6 ) no período chuvoso. A avaliação de risco não carcinogênico associado à ingestão de peixes indicou que as espécies Salmo spp. e P. glauca apresentaram HIs acima dos níveis considerados seguros. Risco carcinogênico associado à exposição ao As para adultos pela ingestão de peixes destacou as espécies P. glauca, Salmo spp. e S. brasiliensis como potenciais causadoras de risco carcinogênico. A PCA mostrou que 94,31% da variação dos dados foram explicadas pelos cinco primeiros componentes principais. As contaminações determinadas no Rio Pardo indicam que medidas devem ser adotadas pelas autoridades competentes, visando minimizar os riscos às saúde humana

Chemical compounds of natural and artificial origin are incorporated to human body in different ways, they are ingestion, inhalation and dermal contact. This study aims to quantify the risk to human health from exposure to pesticides and metals detected in Pardo River, Brazil. Data collection campaigns were conducted in 6 points along the Pardo River during rainy and dry periods between 2014 and 2015. Three fish specimens from Pardo River were acquired with fishermen and three specimens were acquired on a Ribeirão Preto, SP, market. The organochlorine insecticides analyzed were pp'-DDE, pp'-TDE, pp'-DDT, ?-BHC, ?-BHC, ?-BHC, heptachlor, heptachlor epoxide, aldrin, dieldrin, endrin, ?-endosulfan, ?-endosulfan and endosulfan sulfate. Herbicides quantified in the water were ametrin, atrazine, deethylatrazine, diuron, hexazinone, metribuzin, simazine and tebuthiuron. Metals quantified in water, sediment and fish were Al, As, Be, Cd, Cr, Cu, Pb, Mn, Hg, Ni, Tl, Sn, V and Zn. Passive sampling was performed with DGT method, for the bioavailable fraction quantification of metals in water. The risk assessment through the exposure to metals and herbicides were considering the residential scenario. DDT and DDD metabolites were detected at levels below to the limits permitted by international thresholds. Herbicides were detected in five of the six sampling points analyzed in the Pardo River, and for atrazine concentrations ranged from 0.16 to 0.32 µg/L, above the levels allowed by the European Union (0.1 µg/L). Metal analyses in water indicated that Al, Cd, Cu, Hg, Mn, Pb and Zn showed concentrations above the limits recommended by Brazilian legislation. The water pH ranged from 5.7 to 7.8. The levels of some metals in sediments were higher in sampling point #1, suggesting punctual source of pollution, probably related to contaminated tributary. The determination of metals in fish indicated that P. glauca showed concentrations above the limits established by Brazilian legislation (7.23 µg/L). Non-carcinogenic risk assessment for water intake indicated that the herbicide levels did not represent risk. For metals, all sampling points both rainy and dry season showed HI>1, and the metal that contributed to the results was Al. The evaluation of carcinogenic risk indicated that all of the six sampling points assessed were above the levels considered acceptable (<10-6 ) during the rainy season. The non-carcinogenic risk assessment associated with fish intake indicated that the species Salmo spp. and P. glauca showed HIs above to the levels considered safe. Carcinogenic risk associated to fish intake indicate that the species P. glauca, Salmo spp. and S. brasiliensis represented potential carcinogenic risk. The PCA showed that 94.3% of the data variation was explained by five main components. Contaminations determined in the Pardo River indicate that measures should be taken by the competent authorities in order to minimize the human health risks

Chemical composition of phytoplankton from the estuaries of Eastern Amazonia / Composição química do fitoplâncton de estuários da Amazônia oriental

Phytoplankton is important bioindicator of chemical and biological modifications of natural ecosystems. The objective of this study was to determine the total chemical composition of the phytoplankton of the Pará and Mocajuba estuaries on the eastern coast of the Amazon region in the Brazilian state of Pará. The chemical composition of the surface water, bottom sediments (total sample and bioavailable fraction), and the phytoplankton were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Phytoplankton contained high concentrations of Ca, P, Mn, Fe, Zn, Al, Ba, and Pb. The phytoplankton of the Mocajuba estuary is rich in Fe (2,967-84,750 µg g-1), while those from the Pará is rich in Al (1,216-15,389 µgg-1), probably reflecting divergent anthropogenic inputs. Both samples indicated a high bioconcentration factor derived from both the water and the bioavailable fraction, reflecting the efficiency of these organisms in the concentration of metals.

O fitoplancton é de grande importância para os estudos das interações solo-água, como indicadores de modificações químicas e biológicas nos ecossistemas naturais. O objetivo desse estudo foi determinar a composição química total do fitoplâncton nos estuários do rio Pará e Mocajuba (Pará, Brasil). As análises químicas foram realizadas na água superficial, sedimento de fundo (amostra total e fração biodisponível) e no fitoplancton, por espectrometria óptica e de massa com plasma indutivamente acoplado. A composição química elementar do fitoplancton é composta por elevadas concentrações de Ca, P, Mn, Fe, Zn, Al, Ba e Pb. O fitoplancton do estuário do rio Mocajuba é rico em Fe (2.967 a 84.750 µg g-1) e do rio Pará rico em Al (1.216 a 15.389 µg g-1), provavelmente com contribuição antropogênica. O material fitoplanctonico apresentou elevado fator de bioconcentração proveniente tanto da água quanto da fração biodisponível, e reflete a eficiência desses organismos em concentrar metais.

Índices de calidad de agua del río Cucabaj ubicado en el municipio de Santa Cruz del Guiché, Guiché y la influencia en los costos de tratamientos de potabilización / Water quality index of cucabaj river located in the municipality of Santa Cruz del Quiché, Quiché and influence in treatment costs purification

El río Cucabaj es una de las fuentes principales de agua que abastece junto a los ríos Tabil y Aguacate a 1,352 hogares del área urbana del municipio de Santa Cruz del Quiché. Este rio recorre parte de los municipios de Santa Cruz del Quiché y Chiché. Es tributario del río Durazno y pertenece a esta microcuenca. En el periodo de estudio el caudal osciló entre 0.009-0.1004 m3 /seg. Gran proporción de este caudal se capta y recorre alrededor de 9 km. hacia la planta de tratamiento para su potabilización ubicada en la salida a San Pedro Jocopilas. La presente investigación tiene como objetivo mostrar la variabilidad temporal del recurso hídrico, determinando el índice de calidad del agua e índice de contaminación del río Cucabaj, así como los costos de desinfección utilizando hipoclorito de calcio. El monitoreo del rio fue realizado por un periodo de diez meses, de abril 2012 a enero 2013, según el índice de calidad de agua que muestra en una escala de 0-100 puntos, que suman los resultados de nueve parámetros y clasifica el agua del río Cucabaj en la categoría de media a buena (contaminada a levemente contaminada para uso humano, por lo que antes de su consumo debe de aplicarse tratamientos de potabilización). El mes con mayor caudal fue septiembre con 0.1004 m3/seg, particularidad que influyó considerablemente en presentar el valor más bajo en calidad y uno de los valores más altos en contaminación por materia orgánica. Esta característica se asocia principalmente a la presencia de coliformes totales. En cuanto a los costos de desinfección por hipoclorito de calcio, no se establecieron diferencias significativas en función de la cantidad de caudal.

Cucabaj River is a major source of water supplies along the Aguacate and Tabil Rivers to 1,352 households in the urban area of Santa Cruz del Quiché. This river runs through the municipality of Santa Cruz del Quiché and Chiche communities. It is a tributary of Durazno River and belongs to this watershed. In the study period the rate ranged from 0.009 - 0.1004 m3/s. A large proportion of this flow is captured and about 9 km transported to the treatment plant for purification in located in San Pedro Jocopilas. This investigation aims to show the temporal variability of water resources, determining the rates of water quality and pollution index Cucabaj River, as well as the cost of disinfection by means of calcium hypochlorite. The measurements were performed for a period of ten months, from April 2012 to January 2013. According to the water quality index which is a 100-point scale resulting of a total of nine different measurements, it was determined that the water quality of Cucabaj river is classified as moderate to good (which means that is slightly polluted to polluted for human use, so should receive purification treatment before consumption). The month with highest flow was September with rate 0.1004 m3/s, a feature that greatly influenced present the lowest value in quality and one of the highest values in organic pollution. This feature is mainly associated with the presence of total coliforms. As for costs calcium hypochlorite disinfection, no significant differences in terms of the amount of flow over other months were established.

Contaminación fecal del agua superficial de la microcuenca del río Purires, Costa Rica, 2010-2011 / Fecal contamination of the superficial water of the microbasin of Rio Purires, Costa Rica, 2010-2011

La contaminación fecal de las aguas superficiales es un problema importante para la salud pública, dada la transmisión de microorganismos patógenos. Se estima que las poblaciones ubicadas cerca de costas, ríos o lagos con elevada contaminación fecal, tienen mayor riesgo de desarrollar enfermedades infecciosas gastrointestinales. En esta investigación se analizó durante un año, la contaminación fecal en las aguas superficiales de la microcuenca del río Purires, ubicada en una zona de alta densidad poblacional en Costa Rica. En el 100% de las muestras se detectó contaminación fecal, siendo el punto de muestreo 3 el que mostró los niveles más altos, en promedio 2,2 x 10(4) Número Más Probable(NMP)/100()mL. Aunque los puntos 1 y 2 presentaron menor contaminación fecal, en promedio 6,4 x 10² NMP/100 mL y 6,3 x 10³ NMP/100 mL respectivamente, estos valores indican también mala calidad de las aguas. Con estos resultados se pretende llamar la atención sobre la problemática ambiental de alta contaminación fecal en las aguas superficiales de esta microcuenca. Esta información es un insumo para desarrollar acciones de control sobre las fuentes de contaminación que afectan la calidad de las aguas y por ende, la salud de las poblaciones ubicadas en su cercanía.

Fecal contamination of the superficial waters is an important public health problem due to the presence of pathogenic microorganisms- It has been estimated that populations located close to coasts, rivers of lakes with an elevated fecal contamination have a higher risk of developing communicable gastrointestinal diseases. This investigation analyzed the fecal contamination of the superficial waters of the microbasin of the Rio Purires, located in a highly populated area of Costa Rica. Fecal contamination was detected in 100% of the samples, and sample point 3 was the one that showed the highest levels, with an average of 2.2 x 10(4) Most Probable Number (MPN)/100mL. Even thought points 1 and 2 presented a lower fecal contamination, an average of 6.4 x 10² MPN/100mL and 6.3 x 10³ MPN/100mL, respectively, these values also indicate low quality water. With these results we intend to alert regarding the problem of a high fecal contamination of superficial waters of this microbasin. This information is an input for developing control actions over the contamination sources which compromise the quality of water and, therefore, the health of the populations located in its vicinity.

Biochemical and microbiological tools for the evaluation of environmental quality of a coastal lagoon system in Southern Brazil / Ferramentas bioquímicas e microbiológicas para a avaliação da qualidade ambiental de um sistema lagunar costeiro no sudeste do Brasil

This study aimed to evaluate the environmental quality of surface water of the Maricá Lagoon System through physicochemical, biochemical and microbiological parameters, in order to assess its environmental quality. Marine influence over the system was evidenced by the salinity and temperature gradients, where the most distant point, in Maricá Lagoon, presented the largest protein, lipid and biopolymeric carbon concentrations. Biopolymers, with predominance of lipids, presented a pattern that differs from the literature for coastal sediments. The concentration of thermotolerant coliforms characterised Maricá Lagoon and Boqueirão Channel as unfit for bathing (60.0 and 66.3 cells.mL-1, respectively). The bacterioplankton in the system proved to be predominantly heterotrophic, a consumer of organic matter, with fermentative, denitrifying and sulfate-reducing metabolism. No esterase enzyme activity was detected, despite the presence of active metabolism, measured by the electron transport system (average of 0.025 µgO2.h-1.mL-1). The bacterial biomass (autotrophic, heterotrophic and coliforms), bacterial respiratory activity and biopolymer parameters evinced a spatial degradation pattern in the Maricá Lagoon System, where the points with less water renewal are the most impacted.

O estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental das águas superficiais do Sistema Lagunar de Maricá através de parâmetros físico-químicos, bioquímicos e microbiológicos, para avaliar sua qualidade ambiental. A influência marinha no sistema foi evidenciada pelo gradiente de salinidade e temperatura, e o ponto mais distante, na Lagoa de Maricá, apresentou maiores concentrações de proteínas, lipídios e carbono biopolimérico. Os biopolímeros, com predominância dos lipídios, apresentaram padrão que difere da literatura para sedimentos costeiros, sendo necessários novos estudos na coluna d'água para a proposição de novos índices. A concentração de coliformes termotolerantes caracterizou a Lagoa de Maricá e Canal do Boqueirão como impróprios para o banho (60,0 e 66,3 cels.mL-1, respectivamente). O bacterioplâncton no sistema se mostrou predominantemente heterotrófico, consumidor de matéria orgânica, com metabolismo fermentativo, desnitrificante e sulfato-redutor. Não foi detectada atividade das enzimas esterases, apesar de haver metabolismo ativo, mensurado pela atividade do sistema transportador de elétrons (média de 0,025 µgO2.h-1.mL-1). Os parâmetros biomassa bacteriana (autótrofa, heterótrofa e coliformes), atividade respiratória bacteriana e biopolímeros evidenciaram um padrão espacial de degradação no Sistema Lagunar de Maricá, onde os pontos com menor renovação das águas, são os mais impactados.

Evaluación de riesgo por plaguicidas sobre aguas superficiales de la región norpatagónica argentina / Assessing pesticide hazards on surface water from the northern patagonian region argentina

Aunque el manejo integrado de plagas se aplica en forma creciente en la Región Norpatagónica, todavía una amplia gama de plaguicidas es utilizada con el fin de controlar apropiadamente las principales plagas agrícolas. Otros agroquímicos también son aplicados en las actividades industriales asociadas. El objetivo del presente trabajo es evaluar el impacto potencial causado por estos plaguicidas sobre los organismos acuáticos y para ello se utilizan datos bibliográficos de toxicidad aguda y resultados analíticos locales. Se utilizó un procedimiento escalonado, permitiendo la selección de aquellos xenobióticos ambientales que justificarían un estudio de ecotoxicidad posterior. Los residuos máximos de metil azinfos (S-(3,4-dihydro-4-oxobenzo[d]-[1,2,3]-triazin-3-ylmethyl)O,O-dimethyl phosphordithioate), indican la probabilidad de efectos agudos en el 37% de las especies estudiadas en el río, principalmente peces y zooplancton. Este valor se incrementa en los drenajes hasta un 42%. En el caso del carbaril (1-napthylmethylcarbamate) los residuos encontrados en drenajes afectarían al 14% de las especies estudiadas, mientras que en el río el impacto es despreciable.

Although the Integrated Pest Management (IPM) is increasingly being applied in the Northern Patagonia Region, different pesticides are still used in order to properly control agricultural pests. Other agrochemicals are also applied in the agriculture associated activities like conservation and packaging industries. The potential impact caused by these pesticides on aquatic organisms is assessed in the present study by means of acute toxicity data available in the literature and local analytical results. A tiered procedure was used allowing the selection of those environmental xenobiotics that need further ecotoxicity studies. The observed maximum residues of azinphos-methyl, (S-(3,4-dihydro-4-oxobenzo[d]-[1,2,3]-triazin-3-ylmethyl) O,O-dimethyl phosphordithioate), indicate the probability of acute effects in 37 % of the studied species in the river, mainly fish and zooplankton.This value increased in drainage channels samples up to 42 %. Additionally, carbaryl (1-napthylmethylcarbamate) residues foundin drainage channels affect 14 % of the studied species, while in the river samples the impact was negligible.