Environmental contamination by effluents and micropolluents: toxicological effects on Cyprinus carpi

Autor: Dezorzi, Gabriela Dias
Přispěvatelé: Clasen, Barbara Estevao, Tiecher, Tadeu Luis, Amaral, Aline Monique Blank do, Bisognin, Ramiro Pereira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The absence of treatment or the ineffective treatment of effluents is one of the biggest sanitary problems in Brazil, since several potentially dangerous substances can be transported through them, being constantly discharged into the environment. In this sense, this study aimed to determine the influence of the final disposal of domestic effluents and micropollutants on the contamination of Sanga Lagoão do Ouro at UFSM, using Cyprinus carpio. For this, on April 7 (autumn) and July 20 (winter) 2021, surface water samples were collected from the water resource that receives effluent (P1, P2, P3) and from the effluent points (P4, P5, P6, P7). The physicochemical and microbiological characteristics were determined, as well as the metal contents in the surface water and effluent samples, and the concentrations of drugs and pesticides in the surface water samples. Subsequently, Cyprinus carpio was exposed to samples from the first surface water collection and after 3, 7 and 10 days of exposure in the laboratory, biochemical and toxicological parameters were evaluated through the activity of catalase (CAT) and glutathione S-transferase (GST ) in liver and acetylcholinesterase (AChE) activity in brain and muscle. Moreover, the potential oxidative damage was analyzed, with the determination of the levels of lipid peroxidation and protein carbonylation in intestine, gills, liver, brain and muscle. Non-conformity of effluent discharge was evidenced in accordance with CONAMA Resolution No. 357/2005, as well as the low quality of the water resource (Class 4). The presence of metals in the effluent and surface water indicate that these compounds are introduced into the aquatic environment due to human action. Eleven pesticides and also eleven pharmaceuticals were detected in surface water samples. Pesticides are related to the existence of irrigated rice, soy, corn and wheat crops in nearby areas, while pharmaceuticals are associated with the inadequate disposal of medicines and the release of domestic and hospital effluents. The contaminants detected in this study changed the biochemical parameters of fish, causing stress and oxidative damage evidenced by the activation of the antioxidant defense system and the occurrence of lipid peroxidation and protein carbonyl formation in all tissues analyzed, with the greatest damage occurring in the exposed organisms to samples collected in P2 (muscle, intestine, gills and liver) and P3 (brain, muscle and gills). With these results, it can be concluded that the release of effluents into the soil and subsequent runoff to the water resource has contributed to its contamination and toxicity. Thus, the use of Cyprinus carpio as a bioindicator proved to be efficient, indicating that measures for the improvement of UFSM's liquid effluent treatment and disposal systems should be pursued, aiming to protect the aquatic environment and human health. A ausência de tratamento ou o tratamento ineficaz de efluentes é um dos maiores problemas sanitários brasileiros, visto que diversas substâncias potencialmente perigosas podem ser transportadas através destes, sendo constantemente descarregadas no meio ambiente. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo determinar a influência da disposição final de efluentes domésticos e micropoluentes em solo na contaminação da Sanga Lagoão do Ouro na UFSM, utilizando peixes da espécie Cyprinus carpio. Para isso, no dia 07 de abril (outono) e 20 de julho (inverno) de 2021 foram realizadas coletas de água superficial do recurso hídrico que recebe o efluente doméstico (P1, P2, P3), assim como do efluente lançado pelas fontes pontuais de lançamento (P4, P5, P6, P7). Foram determinadas as características físico-químicas e microbiológicas, bem como os teores de metais nas amostras de água superficial e efluente e ainda as concentrações de fármacos e agrotóxicos nas amostras de água superficial. Posteriormente, a espécie Cyprinus carpio foi exposta a amostras da primeira coleta de água superficial e após 3, 7 e 10 dias de exposição em laboratório, foram avaliados parâmetros bioquímicos e toxicológicos através da atividade da catalase (CAT) e glutationa S-transferase (GST) em fígado e a atividade da acetilcolinesterase (AChE) em cérebro e músculo. Ainda, foi analisado o potencial dano oxidativo, com a determinação dos níveis de peroxidação lipídica e carbonilação de proteínas em intestino, brânquias, fígado, cérebro e músculo. Foi evidenciada a não conformidade do lançamento de efluentes de acordo com a Resolução CONAMA nº 357/2005, bem como a baixa qualidade das águas do recurso hídrico (águas doces Classe 4). A presença de metais no efluente e na água superficial indicam que há introdução destes compostos no ambiente aquático em virtude da ação antrópica. Foram detectados 11 agrotóxicos e 11 fármacos nas amostras de água superficial. Os agrotóxicos estão relacionados com a existência de lavouras de arroz irrigado, soja, milho e trigo em áreas próximas, enquanto que os fármacos estão associados com o descarte inadequado de medicamentos e com o lançamento de efluentes domésticos e hospitalares. Os contaminantes detectados neste estudo alteraram os parâmetros bioquímicos dos peixes, ocasionando estresse e dano oxidativo evidenciados pela ativação do sistema de defesa antioxidante e ocorrência de peroxidação lipídica e formação de proteína carbonil em todos os tecidos analisados, sendo que os maiores danos ocorreram nos organismos expostos a amostras coletadas em P2 (músculo, intestino, brânquias e fígado) e P3 (cérebro, músculo e brânquias). Com estes resultados, pode-se concluir que o lançamento de efluentes em solo e posterior escoamento até o recurso hídrico tem contribuído para a contaminação e toxicidade do mesmo. Desta forma, a utilização da espécie Cyprinus carpio como bioindicador se mostrou eficiente, indicando que medidas para a melhoria dos sistemas de tratamento e destinação de efluentes líquidos da UFSM devem ser buscadas, visando a proteção do ambiente aquático e da saúde humana.
Databáze: OpenAIRE
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