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Title: Avaliação da relação entre indicadores microbiológicos de toxicidade e a biodisponibilidade de metais em um ecossistema costeiro (Baía de Sepetiba – RJ)
Authors: Rosa, Thiago Dias Lopes
metadata.dc.contributor.advisor: Machado, Wilson Thadeu Valle
metadata.dc.contributor.advisorco: Crapez, Mirian Araújo Carlos
metadata.dc.contributor.members: Patchineelam, Sambasiva Rao
Bernardes, Marcelo Correa
Santos, Elisamara Sabadini
Issue Date: 2011
Abstract: Atualmente, pouco se sabe sobre as possíveis relações entre as concentrações das formas biodisponíveis de metais e os biomarcadores microbiológicos de toxicidade. Este estudo teve como objetivo avaliar a relação entre os indicadores geoquímicos e microbiológicos de biodisponibilidade e toxicidade de metais em sedimentos da região do Saco do Engenho (Baía de Sepetiba, RJ). O fracionamento geoquímico de Cd, Zn, Pb e Cu, através de uma extração seqüencial (BCR de 3 etapas), e 3 indicadores microbiológicos de toxicidade (biomarcadores enzimáticos, demanda energética bacteriana e biomassa) foram avaliados em amostras de sedimentos coletados na Baía de Sepetiba, na região próxima ao Porto de Itaguaí e ao Saco do Engenho. Um bioensaio de ressuspensão de sedimento também foi realizado no qual foram avaliados os mesmos parâmetros microbiológicos além do pH, oxigênio dissolvido, temperatura e a concentração de metais dissolvidos. Nas amostras de sedimento, em geral, as concentrações de metais estavam predominantemente na forma oxidada, associados hidróxidos de Fe e Mn. As concentrações máximas de metais obtidas pela extração seqüencial foram observadas próximas ao Saco do Engenho, atingindo 22 mg.kg-1 de Cd, 3855 mg.kg-1 de Zn, 20 mg.kg-1 de Pb e 18 mg.kg-1 de Cu. Esta região ainda possui uma das principais fontes de Cd e Zn da baía. O total (somatório) das concentrações extraídas pelo método BCR de 3 etapas e a demanda energética bacteriana correlacionaram-se significativamente e foram considerados como os melhores indicadores da biodisponibilidade e toxicidade de metais utilizados. No bioensaio a maior degradação da matéria orgânica, via enzimas esterases, pela atividade bacteriana e as maiores concentrações de metais dissolvidos coincidiram em 192 horas, sugerindo que a comunidade bacteriana influenciou mais a remobilização de metais para fase dissolvida do que as variações físico-químicas do meio. Neste experimento, os indicadores microbiológicos de toxicidade foram limitados quando as concentrações de metais biodisponiveis atingiram níveis letais. Desta forma foi possível concluir que marcadores geoquímicos e microbiológicos são limitados quando aplicados individualmente na avaliação de impactos causados pela contaminação ambiental por metais.
metadata.dc.description.abstractother: The possible relations between metal bioavailable forms and microbiological indicartors of toxicity are currently poorly understood. This study aims to evaluate the relationship between geochemical and microbiological indicators of metal toxicity in sediments from Saco do Engenho (Sepetiba Bay, Brazil). The geochemical partitioning of Cd, Zn, Pb and Cu (following the BCR method) and toxicity indicators (enzymatic biomarkers, bacterial energetic demand and bacterial biomass) were evaluated in bottom sediments and in a sediment resuspension bioassay. In the bioassay, these variables were also evaluated, besides pH, dissolved oxygen, temperature and dissolved metal concentrations. Sediment samples generally presented trace metals in the oxidized form (associated with Fe and Mn oxides). Maximum trace metal concentrations were found near Saco do Engenho (22 mg kg-1 Cd, 3855 mg kg-1 Zn, 20 mg kg-1 Pb and 18 mg kg-1 Cu), indicating that it still is a major source of Cd and Zn to the bay. The sums of BCR method phases extracted for each metal and the bacterial energetic demand presented a significant positive correlation and were considered as the better indicators of metal bioavailability and toxicity. In the bioassay, the higher activity of the esterase enzyme and metal concentration peaks coincided at 192 h of resuspension, suggesting that bacterial activity influenced metal mobilization to dissolved phase in a greater extent than physicochemical variability. In such experiment, the microbiological indicators were limited when bioavailable metals reach lethal levels. Therefore, it was concluded that geochemical and microbiological markers are limited when applied individually to evaluate metal pollution impacts
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/4528
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