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Ecotoxicological bioassays to evaluate the effects of chemicals in soil

Author(s): Oliveira, Eva Lima de Castro cv logo 1

Date: 2008

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/801

Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro

Subject(s): Ecotoxicologia; Poluição do solo; Compostos policíclicos; Compostos aromáticos


Description
A utilização de compostos químicos e os consequentes efeitos em distintos compartimentos ambientais tem despertado muito interesse nos últimos anos.O aparecimento de Produtos de Higiene Pessoal no ambiente tem sido considerado como uma questão a ser colocada no domínio ambiental. A sua presença no ambiente ocorre devido á excessiva utilização por parte dosconsumidores e à sua incompleta remoção das estações de tratamento de águas residuais. Nessas estações os efluentes tratados e lamas sãonovamente reintroduzidos no ambiente e na maioria dos casosafectam os organismos residentes nas comunidades locais. Um outro tipo de compostos que também têm recebido atenção especial é os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs), que desde a sua primeira aparição no solo, despertaramgrande curiosidade. Estes compostos são derivados da combustão incompletade compostos contendo carbono e hidrogénio e do processo diagénese. Com estetrabalho pretendemos avaliar a toxicidade do Triclosan num conjuntode organismos-teste terrestres, lumbricideos (Eisenia andrei), colêmbolos (Folsomia candida), enquitraideos (Enchytraeus albidus), incluindo dois tipos de plantas superiores (Triticum aestivum e Brassica rapa). Os parâmetros avaliados foram a germinação e crescimento das plantas e a sobrevivência/reprodução dos restantes organismos. Também foi realizado um ensaio de bioacumulação para avaliar o comportamento cinético de um HPA, o fenantreno em E. albidus. Para a determinação da concentração de fenantreno nos organismos bem como nos extractos de solo dois métodos foram usados: um por fluorescência e outro por cromatografia gasosa com espectometria demassa acoplado. Os resultados obtidos para a bateria de testes mostram uma relação dose-resposta para todas as espécies estudadas, Eisenia andrei é a que demonstra ser mais sensível, com um valor de CE50de aproximadamente 4mg/kg; a sensibilidade para cada espécie por ordem decrescente é a seguinteE. andrei> B. rapa> E. albidus > F. candida > T. aestivum. Verificou-se que os enquitraideos podem acumular e ser afectados por uma variedade decompostos orgânicos e inorgânicos, tais como os HPAs (fenantreno). Os parâmetros cinéticos estimados para o fenantreno foram 4.4 g solo/g organismo dia-1 para a taxa de assimilação (a) e 0,305 dia-1 para a taxa de eliminação (ke), o factor de bioacumulação calculado é de 14.3 para E. albidus.Todos os ensaios foram realizados com um solo padronizado Lufa 2.2. No âmbito geral, os testes ecotoxicológicos realizados, revelam a importânciade incluir diversas espécies, abrangendo diferentes níveis tróficos, devido á distinta sensibilidade dos organismos e modos de acção dos diferentes químicos. ABSTRACT: The usage of chemicalcompounds and their effects in the different environmental compartments have received a special attention in recent years. The occurrence of Personal Care Products (PCPs) in the environment hasbeen recognised as one of emerging issues in environmental chemistry. The widespread presence of PCPs in the environment is due to their extensive usefor direct use by the consumer and incomplete removal in wastewater treatment plants (WWTPs). WWTPs produce aqueous effluents for dischargeback into the environment, and sewage sludge and in a number of cases mayaffect the living organisms. Although Polycyclic Aromatic Compounds (PAHs) have received special attention since they were found in soils for the first time.PAHs are a class of several hundreds individual compounds containing at leasttwo condensed rings. They are produced by the incomplete combustion ofcompounds containing C and H, and diagenesis. With this study we assessed the toxicity of Triclosan in several standardized test organisms and parameters:seed emergence and growth of two terrestrial plants (Triticum aestivum and Brassica rapa); survival and reproduction of earthworms (Eisenia andrei), collembolans (Folsomia candida) andenchytraeids (Enchytraeus albidus). The results for the test battery shows a dose-response relationship for the all organisms tested and Eisenia andreiwas the most sensitive specie, with an EC50value of approximately 4mg/kg; with species chronic sensitivity decreasing from E. andrei > B. rapa > E. albidus > F. candida > T. aestivum. The overall results from the selected ecotoxicologicaltests, showed the importance of including species from different trophic levels due to the different species sensitivities and chemicals mode of action.Moreover, also the use of chronic endpoints is recommended.In the case of the PAH phenantrene (PHE), a study was performed in E. albidus, assessing the effects at the survival and reproduction, plus the bioaccumulation, to analysethe toxicokinetic behaviour of this chemical. Enchytraeus can accumulate and may be affected by PHE. Estimated kinetic parameters were 4.4g soil/g worm day-1 for the assimilation rate (a) and 0,305 day-1 for the elimination rate constant (ke), bioaccumulation factor was 14.3. In a general trend, the ecotoxicological tests performedshow the importance, of study different trophic levels, including different species, due to the different sensibility of the organisms and different chemicals modes of action. 6 Mestrado em Toxicologia e Ecotoxicologia
Document Type Master Thesis
Language English
Advisor(s) Soares, Amadeu; Amorim, Mónica João de Barros
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