TOXICOLOGIA AMBIENTAL

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TOXICOLOGIA AMBIENTAL
PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO
Reitor: 
Prof. Me. Ricardo Benedito de 
Oliveira
Pró-reitor: 
Prof. Me. Ney Stival
Gestão Educacional:
Prof.a Ma. Daniela Ferreira Correa
PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Diagramação:
Alan Michel Bariani
Thiago Bruno Peraro
Revisão Textual:
Gabriela de Castro Pereira
Letícia Toniete Izeppe Bisconcim 
Mariana Tait Romancini 
Produção Audiovisual:
Heber Acuña Berger 
Leonardo Mateus Gusmão Lopes
Márcio Alexandre Júnior Lara
Gestão da Produção: 
Kamila Ayumi Costa Yoshimura
Fotos: 
Shutterstock
© Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114
 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo 
(a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá.
 Primeiramente, deixo uma frase de 
Sócrates para reflexão: “a vida sem desafios 
não vale a pena ser vivida.”
 Cada um de nós tem uma grande 
responsabilidade sobre as escolhas que 
fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida 
acadêmica e profissional, refletindo diretamente 
em nossa vida pessoal e em nossas relações 
com a sociedade. Hoje em dia, essa sociedade 
é exigente e busca por tecnologia, informação 
e conhecimento advindos de profissionais que 
possuam novas habilidades para liderança e 
sobrevivência no mercado de trabalho.
 De fato, a tecnologia e a comunicação 
têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, 
diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e 
nos proporcionando momentos inesquecíveis. 
Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a 
Distância, a proporcionar um ensino de qualidade, 
capaz de formar cidadãos integrantes de uma 
sociedade justa, preparados para o mercado de 
trabalho, como planejadores e líderes atuantes.
 Que esta nova caminhada lhes traga 
muita experiência, conhecimento e sucesso. 
Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira
REITOR
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SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................. 4
1 - HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA TOXICOLOGIA ...................................................................................................... 5
2 - CONCEITOS E ELEMENTOS BÁSICOS ............................................................................................................... 9
3 - INTERAÇÃO ENTRE AS SUBSTÂNCIAS .............................................................................................................. ..
......................................................................................................... 14
4 - SUSCEPTIBILIDADE ........................................................................................................................................... 14
5 - RELAÇÃO DOSE-EFEITO E DOSE-RESPOSTA .................................................................................................. 15
6 - PRINCIPAIS ÁREAS DA TOXICOLOGIA .............................................................................................................. ..
......................................................................................................... 15
HISTÓRICO, EVOLUÇÃO E CONCEITOS 
BÁSICOS DA TOXICOLOGIA
PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
TOXICOLOGIA 
AMBIENTAL
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INTRODUÇÃO
Neste estudo, abordaremos os principais momentos históricos da Toxicologia, bem como 
sua evolução até os dias de hoje, pois os problemas ambientais relacionados com a introdução 
de substancias tóxicas no meio ambiente aumenta a cada dia e, parte de seus recursos naturais 
se encontram comprometidos devido à essa contaminação. Faremos uma análise dos principais 
acontecimentos ao longo dos anos envolvendo o uso da toxicologia, desde o seu surgimento até 
os dias atuais, bem como dos conceitos e elementos básicos envolvendo essa ciência.
O foco principal desse estudo está relacionado com a interação das substâncias com 
o meio e com os organismos. Sendo assim, estudaremos as principais rotas de entrada desses 
contaminantes, os tipos de organismos afetados, os efeitos causados devido à essa contaminação 
e, como tais organismos reagem à essas substâncias químicas: sua susceptibilidade, a relação 
dose-resposta e por fim, as principais áreas que a Toxicologia atua de forma a lidar com os efeitos 
adversos ocasionados por essas substâncias tóxicas. 
Ao final desse estudo, o aluno passará a entender a dinâmica dos contaminantes e avaliar 
seus efeitos adversos sobre o meio ambiente e sobre a saúde dos organismos vivos que nele 
habitam. Essas e outras reflexões farão parte de nossas discussões no decorrer dos textos rumo 
ao mundo da Toxicologia Ambiental. 
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1 - HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA TOXICOLOGIA 
Para compreendermos a Toxicologia, é importante verificarmos como ocorreu a sua 
evolução, desde as informações de seus primeiros sinais de uso até a sua consolidação como uma 
Ciência. Desse resgate histórico, refletiremos sobre a importância de conhecer as substâncias 
químicas, bem como os efeitos adversos que elas podem ocasionar no meio e nos organismos, 
entre eles, o ser humano. Para isso, faz-se necessário retomar alguns fatos históricos, pois acredita-
se que o conhecimento dos venenos tanto de animais quanto de vegetais teve sua aparição antes 
mesmo do surgimento da história escrita.
Figura 1 - Toxicologia. Fonte: Martin (2015).
Para compreendermos a Toxicologia, é importante verificarmos como ocorreu a sua 
evolução, desde as informações de seus primeiros sinais de uso até a sua consolidação como uma 
Ciência. Desse resgate histórico, refletiremos sobre a importância de conhecer as substâncias 
químicas, bem como os efeitos adversos que elas podem ocasionar no meio e nos organismos, 
entre eles, o ser humano. Para isso, faz-se necessário retomar alguns fatos históricos, pois acredita-
se que o conhecimento dos venenos tanto de animais quanto de vegetais teve sua aparição antes 
mesmo do surgimento da história escrita. 
Os homens primitivos tinham o conhecimento do que é venenoso (ou tóxico) pois ao 
longo do tempo eles percebiam que a ingestão de determinados alimentos ocasionava reações 
adversas, inclusive a morte dos indivíduos e assim, através da observação de acontecimentos 
do seu dia a dia, perceberam a capacidade de alguns venenos, tanto de animais quanto vegetais. 
Após essa percepção, eles passaram a utilizá-los para guerrear e caçar e, ao longo da sua história, 
a humanidade percebeu a importância dessas substâncias químicas tanto para o mal quanto para 
o seu próprio benefício.
Há relatos de que as substâncias químicas foram utilizadas para ocasionar morte por 
envenenamentos desde os tempos mais longínquos. Um exemplo clássico é o envenenamento 
por cicuta. Antigamente, nos grandes reinados, era muito comum possuir um provador oficial 
de refeições antes de seus superiores provarem tal alimento, pois, as mortes ocasionadas por 
substancias químicas nessas situações eram muito comuns nessa época. 
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Na idade antiga, locais como Egito, Grécia e Roma, foram os maiores contribuintes para 
o histórico da Toxicologia e, para cada lugar, as substâncias tóxicas eram vistas de uma forma. 
No Egito permanecia a ideia do uso do veneno para a cura, na Grécia a ideia médica legal e, em 
Roma a ideia criminal e política. Vejamos a seguir alguns exemplos de cada ideia apresentada.
Foi no Egito que encontraram um dos documentos mais antigos que se tem datado, é o 
Papiro de Ebers (cerca de 1500 a.C.), um dos dois mais antigos tratados médicos ainda mantidos 
nos dias de hoje, sendo o principal registro da história médica Egípcia que detalha informações de 
muitos venenos incluindo a cicuta, ópio, acônito, e metais como ochumbo e o cobre, interferindo 
na saúde humana.
Na Grécia em 399 a.C. o filósofo Sócrates foi condenado a morte através da ingestão de 
cicuta. Nessa mesma época Hipócrates estudou uma série de venenos e criou o que chamamos 
atualmente de toxicologia clínica, com informações sobre a disponibilidade das substâncias e 
as doses que elas são encontradas no meio. Por volta de 350 a.C. um discípulo de Aristóteles 
chamado Teofrasto fez referência em sua obra De História Plantarum sobre diversas plantas 
tóxicas. A primeira tentativa de classificação dos venenos de diferentes reinos (animal, vegetal e 
mineral) foi realizada pelo médico grego Dioscórides (60 d.C.) em seu livro De Matéria Medica. 
Ele classificou os venenos através de desenhos e descrições com base na sua origem e função 
biológica. 
Em Roma, aproximadamente 70 a.C., foi registrado que o rei romano Mitríades VI ingeria 
regularmente vários venenos na esperança de que se tornasse imune a eles, pois, tinha o receio 
de ser assassinado por envenenamento e assim, surgiu a palavra mitridato, em sua homenagem, 
significando um xarope de mistura de substâncias, muito comum na Antiguidade, que se supunha 
ser eficaz contra várias doenças e, também, contra o envenenamento, era conhecido como o 
antídoto Mithridaticum.
Na idade Média destacou-se a fase criminal do uso das substâncias tóxicas. Na Itália 
destacou-se a misteriosa Toffana que produzia cosméticos envenenados a base de Arsênico. Na 
França a Marquesa de Brinvillers fazia testes de misturas venenosas e testava principalmente 
em crianças. Catarina de Médici, rainha da França, testava misturas de substâncias tóxicas em 
humanos e observava os efeitos e sintomas clínicos. Acredita-se que ela envenenou o rei Henrique 
de Navarra.
Para ampliar seus conhecimentos sobre 
a Toxicologia dos alimentos:
- Livro: Introdução à Toxicologia dos 
Alimentos.
- Autores: Leonard F. Bjedanes e Takayuki 
Shibamoto
- Editora: Campus – 2 ed. – 2014. 
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No Renascimento foi a fase revolucionária, na qual os usos de substâncias tóxicas passaram 
a ser praticados com um olhar médico e científico. O grande responsável por essas ideias foi 
Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541) – autodenominado 
como Paracelso (Figura 2).
Paracelso considerou os efeitos das substâncias tóxicas a elas mesmas, visto que, 
antigamente eram atribuídos aos maus espíritos ou a um deus. Foi por meio da experimentação 
que ele passou a analisar as respostas e efeitos de cada substância química, diferenciou as 
propriedades terapêuticas e tóxicas das mesmas, sendo que, as vezes são distinguíveis apenas 
pela dose, e verificou o grau de especificidade e seus efeitos terapêuticos ou tóxicos. Por meio 
desses princípios que Paracelso formulou o conceito da “relação dose-resposta”, uma das bases 
da toxicologia.
Figura 2 - Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541) – autodenominado 
como Paracelso. Fonte: Rego (2017).
Paracelso é considerado o fundador da toxicologia como ciência objetiva. Seus 
estudos e pesquisas foram responsáveis por revolucionar o mundo da toxicologia. 
Segundo Paracelso: “Todas as substâncias são venenos; não há nenhuma que 
não seja um veneno. A dose correta distingue o veneno do remédio”.
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Foi com a Revolução industrial (1775) através do aumento do número de fábricas 
e indústrias que várias substâncias começaram a ser produzidas e emitidas no meio, gerando 
consequências drásticas para a saúde humana e para o ambiente. Nessa época as doenças 
ocupacionais também foram intensificadas e o uso de substâncias tóxicas durante o trabalho estava 
causando diversas enfermidades. Nessa fase surge a toxicologia ocupacional e com isso, várias 
publicações reconhecendo os riscos de determinadas profissões perante o uso de substâncias 
tóxicas em suas práticas. Tais descobertas possibilitaram o desenvolvimento de práticas médicas, 
e sobretudo sua prevenção.
 Na Idade Moderna ficou caracterizado o uso de substâncias químicas como a fase 
científica. Mateo José Buenaventura Orfila Rotger (1787 -1853) – conhecido como Mattieu 
Orfilla – teve um papel importante na história da toxicologia, papel este que o nomeou como “pai 
da toxicologia”. Orfilla foi o primeiro a usar análises químicas e material de autópsia de forma 
sistemática como prova legal de envenenamento, ramo este que ficou definido como Toxicologia 
Forense. Foi nessa fase que a Toxicologia passa a ser considerada ciência separada da farmacologia. 
Após esses acontecimentos muitos outros cientistas aperfeiçoaram os conhecimentos sobre a 
Toxicologia. Nomes como Marsh (1836), Reinsh (1841), Frezenius e Babo (1846), Erlich e Bernard 
desenvolveram a toxicologia analítica e mecanística contribuindo para a evolução dessa ciência.
A partir da Segunda Guerra Mundial (1939 – 1945) os estudos referentes às substâncias 
tóxicas passaram a ganhar mais impulso e abrangência, fase esta considerada como Toxicologia 
Moderna que vai muito além dos efeitos adversos das substâncias químicas e, conta com uma 
capacidade de incorporar quase todas as ciências básicas para testar suas hipóteses. A Toxicologia 
é uma ciência multidisciplinar, que trabalha com as diferentes disciplinas em conjunto, visando a 
proteção e a melhoria da qualidade de vida homem.
É fascinante o que o renomado cientista Arnold Lehman, pioneiro da toxicologia 
americana, disse por volta do ano de 1955: “Você também pode ser um toxicologista com apenas 
duas simples lições, cada uma com duração de dez anos” (LEHMAN, 1955). Esse fato nos leva a 
entender que os efeitos das substâncias tóxicas podem perdurar por muitos anos e que precisamos 
de estudos ininterruptos tanto nas bases farmacológicas e bioquímicas quanto nas respostas e 
efeitos dos diversos agentes tóxicos que estão disponíveis em nosso planeta.
Na década de 1960 muitos acontecimentos foram marcantes e decisivos para a evolução da 
Toxicologia. O trágico acidente com talidomida, um fármaco muito utilizado por gestantes, que 
provocou o nascimento de milhares de crianças com sérios defeitos congênitos. Logo depois, nos 
EUA aconteceu a publicação do best seller Silent Spring (1962) (Primavera Silenciosa) de Rachel 
Carson que alertava para outro tipo de problema época, o uso de agrotóxicos. Nesse livro a autora 
faz relatos dos efeitos dessas substâncias tóxicas lançadas no meio ambiente, principalmente em 
pássaros e, expõe o impacto desses resíduos no ecossistema em geral.
Para ampliar seus conhecimentos assista o documentário sobre a vida de Rachel 
Carson e o impacto do seu livro Primavera Silenciosa publicado em 1962 e 
que revolucionou o mundo com suas pesquisas e publicações sobre o uso de 
agrotóxicos. 
Documentário disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=kgC7D90EJEc>
PBS American Experience / Documentary 2017
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Vários outros acontecimentos com substâncias químicas foram marcantes e ganharam 
impulso na mídia por seus terríveis danos causados à saúde humana e ao ambiente. Exemplos: 
Despejo de mercúrio na Bacia de Minamata no Japão (1930-1960); acidente de Seveso na Itália 
com dioxina (1976); acidente em Bophal na Índia com isocianato de metila (1984) e tantos outros 
que marcaram a história da toxicologia e que, atualmente, ainda são realizados estudos para 
avaliar os efeitos crônicos (à longo prazo) dessas substâncias.
Com os inúmeros casos de acidentes com essas substâncias tóxicas, a Toxicologia teve 
um grande avanço e desenvolveu-se de forma que a avaliação de risco se tornou o principal 
objetivo das investigações toxicológicas. Podemos afirmar que a Toxicologia é uma ciência básica 
e multidisciplinar, pois não apresenta somente um objetivo, e sim aplicações diretas que servea 
comunidade em geral e o mundo científico. 
Atualmente, a toxicologia é uma ciência consolidada e praticada por centenas de 
profissionais, organizações governamentais e científicas. É sabido sua extrema importância tanto 
para a saúde humana, quanto para os ecossistemas e seus componentes. Os estudos relacionados 
com as substâncias tóxicas vêm crescendo a cada dia e, diversas revistas científicas se preocupam 
com a publicação de suas pesquisas de forma que a população fique atenta aos efeitos adversos 
de tais elementos químicos. Existe um Congresso Internacional de Toxicologia composto por 
diversos membros toxicológicos da Europa, América do Sul, Ásia, África e Austrália que se 
reúnem para divulgação de trabalhos científicos e pesquisas relacionadas com as substancias 
químicas, de forma a alertar as autoridades e a comunidade em geral para os danos e efeitos do 
uso desses produtos.
2 - CONCEITOS E ELEMENTOS BÁSICOS
O termo Toxicologia tem procedência das palavras de origem grega “Tókson” que significa 
arco e flecha e “Tóksikón” que significa veneno das flechas – amplamente usado para a caça desde 
a antiguidade até nos dias de hoje (Figura 3).
Figura 3 - Índios de uma tribo amazônica que utilizam flechas envenenadas para caça. Fonte: Gonzaga 
(2012).
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O termo Toxicologia é definido como o estudo científico dos efeitos adversos que ocorrem 
nos organismos devido sua exposição às substâncias químicas. O Toxicologista é o profissional 
que estuda esses efeitos – a nível molecular, celular, bioquímico – e estabelece o uso seguro 
desses compostos, de forma que nem o manipulador e nem o ambiente sofram consequências da 
presença desses tóxicos.
Como podemos saber se determinada substância é tóxica? A resposta dessa questão é muito 
simples, basta apenas considerar a dose (quantidade) administrada e o organismo ou ambiente 
que a recebeu. A partir do momento que provocam determinadas alterações de desequilíbrio na 
homeostase do organismo ou ambiente e produzir uma resposta nociva, podemos considerar tal 
substância tóxica.
De acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2014), na toxicologia são consideradas as 
interações entre três elementos básicos:
• A substância química, que será capaz de produzir um efeito; 
• O sistema biológico ou organismo, que será o receptor da substância; 
• O efeito adverso (resposta) considerado nocivo ao sistema (Figura 4). 
Figura 4 - Inter-relação dos três elementos básicos estudados na Toxicologia. Fonte: Oliveira-Filho (2013, 
p. 06).
As substâncias químicas podem variar sua nomenclatura de acordo com a situação em 
que se encontra no meio. Podemos denominá-las de agentes tóxicos, contaminantes, poluentes, 
xenobióticos e classificá-las de acordo com sua utilização, origem, efeitos, ou até de acordo com 
o órgão em que essa substância se encontra.
Os agentes tóxicos ou toxicantes são qualquer substância exógena em quantidade 
suficiente que, ao interagir com o organismo ou com o meio seja capaz de causar alterações 
estruturais ou funcionais e que pode levar até a morte dos organismos atingidos. Este termo é o 
mais amplo e usual quando se refere às substâncias químicas em geral.
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A contaminação ocorre quando determinado agente (físico, químico ou biológico) 
ocasiona uma contaminação no meio em que se encontra e provoca danos nocivos aos integrantes 
que ali vivem e ao próprio ambiente. Denomina-se contaminante quando o referencial é o meio 
ambiente, sendo que, o uso mais habitual do termo ocorre no âmbito da ecologia, principalmente 
quando se trata de contaminação ambiental. Há também a possibilidade de o ambiente estar 
contaminado, mas não causar dano aparente, pois a concentração em que se encontra no meio 
não é suficiente para afetar a saúde da população. 
O poluente causa poluição, palavra esta que deriva do latim poluere, que significa 
“sujar”. O termo poluente é empregado quando determinada substância é introduzida direta ou 
indiretamente no meio de forma antropogênica, provocando um efeito negativo no seu equilíbrio, 
causando assim, danos à saúde humana, aos seres vivos e aos ecossistemas
A palavra Xenobiótico tem origem do grego xenos que significa estranho, sendo assim, 
a sua definição é qualquer substância química qualitativa ou quantitativamente estranha ao 
organismo ou sistema biológico. Essas substâncias podem ser produzidas pelo homem com 
efeitos benéficos, como os medicamentos ou trazer malefícios a ele próprio e ao meio, como o 
uso de metais em industrias; ou também podem ser produzidas pela natureza através de fungos 
e vegetais, por exemplo. 
As substâncias químicas podem também ser classificadas de acordo com:
• Sua utilização, exemplo: vermicidas, pesticidas, carrapaticida, inseticida; 
• Sua origem, exemplo: toxina animal, toxina vegetal; 
• Seus efeitos: mutagênicos, teratogênicos, carcinogênicos;
• Partes do organismo afetados: hepatotóxica (figado), genotóxico (DNA).
Quando uma substância apresenta propriedades nocivas ou perigosas, trata-se de um 
agente tóxico e sua capacidade potencial é sua toxicidade. O conceito de toxicidade complementa 
a ideia que se tem sobre agente tóxico, sendo que, toxicidade é a capacidade que esse agente 
possui de produzir efeitos nocivos sobre os organismos com os quais interagem.
O grau de toxicidade de uma substância é avaliado quantitativamente pela medida da 
“DL50” (DOSE LETAL 50%), que é a dose de um agente tóxico, obtida estatisticamente, capaz 
de produzir a morte de 50% da população em estudo. Assim, um agente será tanto mais tóxico, 
quanto menor for sua DL50. 
Pode-se avaliar a toxicidade de uma substância a partir da provável dose letal oral para 
humanos. Segundo esse critério os agentes tóxicos podem ser agrupados segundo seis diferentes 
categorias de toxicidade, como podemos observar na Tabela 1 abaixo:
CLASSIFICAÇÃO DL 50
1 - praticamente não tóxico acima de 15g/Kg
2 - Ligeiramente tóxico entre 5 e 15 g/Kg
3 - moderadamente tóxico entre 0,5 – 5 g/Kg
4 - muito tóxico entre 50 – 500 mg/Kg 
5 - extremamente tóxico entre 5 - 50mg/Kg
6 - super tóxico abaixo de 5mg/Kg
Tabela 1 - Classificação da DL 50 a partir da dose letal oral para humanos. Fonte: Bernardo (2008).
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Nota-se, a partir da tabela apresentada, que os menores valores da DL 50 apontam a 
maior toxicidade da substância, causando assim, maiores efeitos quando administrados em 
determinados organismos. Esta classificação está baseada apenas na toxicidade intrínseca 
das substâncias e existem outros fatores que também deverão influenciar significativamente a 
toxicidade, vejamos alguns exemplos: 
• A concentração da substância considerada; 
• A espécie do organismo receptor;
• Os fatores genéticos; 
• O sexo, a idade e o tamanho do organismo; 
• A sensibilidade ou resistência do organismo; 
• A fisiologia de cada organismo;
• Condições climáticas como a temperatura e pressão ambiental; 
De acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2014) existem três fatores principais que 
influenciam na toxicidade:
1) A rota de administração – o caminho que a substância faz até entrar no organismo ou 
sistema biológico.
2) Duração e frequência de exposição – qual é o tempo e quantas vezes o organismo ou o 
sistema biológico ficam expostos ao agente tóxico.
3) Existência de processos físicos, químicos e biológicos no ambiente – os quais 
influenciam no transporte e persistência da substância no sistema biológico.
A rota de entrada pode variar de acordo com o sistema biológico. Para ambientes pode 
ser de origem natural ou antropogênica. Para seres humanos as formas mais comuns são: 
• Via oral através do trato gastrointestinal, por ingestão;
• Via pulmonar, através da inalação,
• Via cutânea, através da absorção da pele.
A duraçãoque cada substância permanece no meio vai depender da ação e frequência da 
mesma. Podemos classificar a exposição em aguda e crônica. 
• Exposição aguda → esse termo significa de “curta duração de exposição”. A exposição 
ao agente tóxico decorre de um único contato, através de uma dose única, ou então, através de 
múltiplos contatos (efeitos acumulativos) em um curto período de tempo, que possa ter duração 
medida em segundos, minutos ou horas, desde que, ocorra em um prazo médio de até 24h.
• Exposição sobreaguda ou subcrônica → exposições repetidas a substâncias químicas que 
vão de 1 a 3 meses.
• Exposição crônica→ esse termo se refere a “longos períodos de exposição”. A exposição 
ao agente tóxico ocorre de forma lenta, com pequenas quantidades, e em um período prolongado, 
vários meses ou anos. Os seus efeitos podem ser observados após o término da exposição ou 
somente nas gerações seguintes, comprometendo assim, a saúde dos seus descendentes.
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A intensidade da exposição depende da concentração, duração, frequência da exposição, 
e das condições ambientais que, dependem dos processos físicos, químicos e biológicos, por 
exemplo: temperatura, umidade, pressão (físicos), salinidade, composição química (químicos) e 
saúde e estado do organismo receptor (biológicos). 
Após o contato com o agente tóxico ocorre a intoxicação, que é definida como um processo 
patológico causado pela exposição às substâncias químicas nocivas ao indivíduo, caracterizando 
desequilíbrio fisiológico e consequentes alterações bioquímicas, genéticas, morfológicas, ou 
fisiológicas no organismo. O processo de intoxicação é evidenciado por sinais e sintomas ou 
mediante testes laboratoriais e pode ser dividido em quatro fases: exposição, toxicocinética, 
toxicodinâmica e clínica.
Os efeitos ocasionados pela administração de substâncias tóxicas podem ser agudos, 
sobreagudos, subcrônicos ou crônicos:
• Efeitos agudos → provenientes da exposição aguda, na qual as respostas são rápidas e 
severas comprometendo as funções fisiológicas. As consequências não se prolongam no tempo, 
sendo detectadas em um curto período, até 24h. 
• Efeitos sobreagudos → resultado da exposição sobreaguda, na qual as respostas 
provenientes da exposição se referem a um período menor ou igual a 1 mês. 
• Efeitos subcrônicos → resultado da exposição subcrônica, na qual as respostas 
provenientes da exposição se referem a um período entre 1 e 3 meses.
• Efeitos crônicos → provenientes da exposição crônica, na qual as respostas são detectadas 
após longos períodos de exposição através do efeito acumulativo da substância. 
Dentre os exemplos de efeitos crônicos temos: 
• Mutagênese: alteração do material genético. Ex. radiações ionizantes, raios X.
• Carcinogênese: processo anormal de diferenciação e proliferação celular, não controlado, 
levando o indivíduo à morte. Exemplos: substâncias químicas presentes no fumo do cigarro, em 
alimentos e em poluentes ambientais. Radiações, metais pesados e vírus.
• Teratogênese: malformações estruturais e funcionais gerando anomalias em células 
e tecidos, em um organismo em desenvolvimento. Exemplos: Uso da substância Talidomida, 
polifenóis biclorados (PCB) e metais, como o chumbo e arsênio; vírus da rubéola e radiações.
Qualquer substância pode ser tóxica?
“O efeito é proporcional à dose administrada”. 
“Quanto menor a dose necessária para produzir um efeito nocivo, mais tóxica é a 
substância”.
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3 - INTERAÇÃO ENTRE AS SUBSTÂNCIAS
 Uma vez lançada no meio as substâncias podem sofrer combinações com outras e 
influenciar as respostas dos organismos frente a determinado agente tóxico. As interações entre 
duas substâncias químicas podem variar de acordo com suas afinidades, podendo alterar uma série 
de fatores (absorção, ligação proteica, metabolização e excreção) e assim, aumentar ou diminuir 
as respostas dos organismos. Os efeitos de dois ou mais agente tóxicos agindo simultaneamente 
podem ser divididas em quatro categorias:
• Efeitos aditivos: quando o efeito final é igual à soma dos efeitos de cada um dos agentes 
envolvidos;
• Efeitos sinérgicos: quando o efeito final é maior que a soma dos efeitos de cada agente 
em separado;
• Efeitos de potenciação: quando o efeito de um agente é aumentado se combinado com 
outro agente.
• Efeitos antagônicos: quando o efeito de um agente é diminuído, inativado ou eliminado 
se combinado com outro agente.
 
Acrescentado ao tipo de efeito que esse processo produz é necessário obter outras 
características que influenciam a toxicidade e, elas são destacadas pelos autores Leite & Amorim 
(2003):
[...] Os fatores que influenciam a toxicidade de uma substância são a frequência 
de exposição, a duração da exposição e a via de administração da mesma. Para 
isso, deve-se conhecer o tipo de efeito que ela produz, a dose para produzir o 
efeito, as informações sobre as características/propriedades de uma substância e 
as informações sobre a exposição e o indivíduo.
4 - SUSCEPTIBILIDADE
A susceptibilidade dos sistemas biológicos está relacionada com as diferentes respostas 
que cada um deles apresenta após a exposição a diferentes agentes tóxicos. Ela está relacionada 
com o grau de sensibilidade e tolerância apresentada por cada sistema. 
• Grau de sensibilidade ao agente tóxico → refere-se à afinidade frente ao contaminante, 
ou seja, o estado de aumento da resposta aos efeitos de uma substancia química como resultado 
de uma exposição prévia da mesma. Está relacionada com os fatores hereditários (genéticos) da 
espécie como idade, sexo, raça, altura; estado fisiológico, nutricional e de hidratação.
• Grau de tolerância ao agente tóxico → refere-se à resistência frente ao contaminante, ou 
seja, ao estado de diminuição da resposta aos efeitos de uma substância química como resultado 
de uma exposição prévia da mesma.
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A tolerância confere resistência para o sistema biológico e isso se deve a dois fatores:
1) Diminuição da quantidade de substância que chega onde o efeito é produzido;
2) Diminuição das respostas aos efeitos das substâncias químicas de acordo com a 
frequência e o tempo de exposição. 
A susceptibilidade é um fator muito importante na Toxicologia, pois, é a responsável por 
determinar o quão aquele sistema biológico será afetado quando exposto a determinados agentes 
tóxicos.
5 - RELAÇÃO DOSE-EFEITO E DOSE-RESPOSTA
As relações dose-efeito e dose-resposta são fundamentais para a avaliação de risco à saúde 
dos organismos e, são através desses parâmetros que é mensurado as alterações causadas pelos 
agentes químicos. Para uma melhor compreensão da diferença entre os dois tipos de relações, 
torna-se necessário conceituar dose, efeito e resposta:
- Dose: é a quantidade ou a concentração de um uma substância química administrada 
que atinge um determinado receptor, em determinado espaço de tempo. Comumente a dose 
é expressa através da relação m/m (massa da substância administrada / massa corporal do 
indivíduo receptor).
- Efeito → é a alteração biológica observada no receptor, seja ele um indivíduo ou uma 
população, 
- Resposta → é a proporção de uma população que manifesta um efeito definido, mediante 
a administração de uma determinada dose.
Portanto, dose-efeito é a concentração necessária do agente nocivo suficiente para causar 
uma alteração biológica em um indivíduo ou população e, dose-resposta é o índice percentual da 
dose administrada que apresentou determinado efeito em um organismo ou população, ou seja, é 
a taxa de incidência de um efeito. É somente com base nessas relações que se pode, seguramente, 
permitir uma dose tolerável e aceitável do agente tóxico, de tal modo que o organismo ou população 
exposta a determinadas substânciasquímicas não sofram danos em sua saúde. Com base nesse 
pressuposto teórico entende-se que, quanto maior a dose, maior será o efeito e consequentemente 
a resposta, sendo assim, dose-efeito e dose-resposta são diretamente proporcionais.
6 - PRINCIPAIS ÁREAS DA TOXICOLOGIA
A Toxicologia é a ciência que estuda os efeitos adversos das substâncias químicas em 
determinado sistema biológico com a finalidade principal de prevenir seus aparecimentos e, 
estabelecer o uso seguro desses agentes tóxicos. Possui diferentes âmbitos de pesquisas, fazendo 
dela uma ciência multidisciplinar que, abrange uma vasta área de conhecimentos científicos que 
vai desde a sua entrada no meio até seu destino final, registrando suas consequências.
 As áreas de estudos variam de acordo com a natureza do agente, a maneira que ele 
alcança o organismo, como ele produz seus efeitos, as respostas frente a determinada exposição. 
Cada área se dedica a um campo específico de estudo e realiza seus próprios métodos e técnicas, 
permitindo assim, o aperfeiçoamento dos conhecimentos e o desenvolvimento dessa ciência.
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Por se tratar de uma ciência tão abrangente algumas áreas de pesquisa se tornaram 
exclusivas. Dentre as principais, destacamos as seguintes:
- Toxicologia Clínica ou Médica → está relacionada com a identificação e tratamento 
provenientes das intoxicações ocasionadas pelas substâncias químicas.
- Toxicologia Ocupacional → estuda os efeitos causados pelas substancias químicas sobre 
a saúde do trabalhador, durante o exercício de suas atividades laborais.
- Toxicologia Forense →se preocupa com os aspectos médico-legais das intoxicações para 
elucidar crimes e dopings.
- Toxicologia Reguladora→ é executada por órgãos governamentais e estuda a substância 
para ser comercializada.
- Toxicologia de Alimentos → analisa a presença de contaminantes nos alimentos e seus 
efeitos na saúde humana.
- Toxicologia Ambiental → estuda os efeitos de agentes químicos presentes no ambiente 
sobre os organismos vivos e a saúde humana.
Essas diferentes áreas se encontram correlacionadas em sua grande maioria e assim, faz 
da Toxicologia uma ciência interdisciplinar. 
Com base nessa definição de Toxicologia Ambiental, daremos ênfase ao estudo dessa 
grande área da Toxicologia, a fim de melhor compreender como as substâncias químicas podem 
gerar danos ao ser humano e ao meio em que ela se encontra.
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SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................ 18
1 - CONTAMINAÇÃO E POLUIÇÃO AMBIENTAL .................................................................................................... 19
2 - CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL ........................................................................................................................... ..
........................................................................................................................ 22
3 - FONTES DE CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL ..................................................................................................... 23
4 - ECOTOXICOLOGIA .............................................................................................................................................. 25
5 - ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS ........................................................................................................................ 29
FUNDAMENTOS DA TOXICOLOGIA
AMBIENTAL
PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO
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DISCIPLINA:
TOXICOLOGIA
AMBIENTAL
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INTRODUÇÃO
Nos estudos anteriores, fizemos uma breve síntese quanto o longo caminho da evolução 
da toxicologia até os dias atuais. Vimos, também, os diversos conceitos básicos e como as 
substâncias químicas interagem entre elas, com o meio e com os organismos que nele habitam. 
Agora, por meio dos Fundamentos da Toxicologia, vamos explorar as fontes de contaminação e 
poluição ambiental assim como o uso da Ecotoxicologia para estudo do destino e dos efeitos das 
substâncias químicas sobre os componentes de um ecossistema, baseado no emprego de métodos 
de laboratório e de campo.
Salientamos que a Ecotoxicologia surgiu diante das necessidades humanas de integrar 
os estudos ecológicos com a toxicologia, de forma que as informações tóxicas das substâncias se 
relacionem com as informações químicas dos ambientes, a fim de, mensurar os efeitos adversos 
das substâncias sobre os ecossistemas. Nesse contexto, discutiremos sobre esses Fundamentos da 
Toxicologia Ambiental e a associação entre ecologia e toxicologia.
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1 - CONTAMINAÇÃO E POLUIÇÃO AMBIENTAL
A partir do século XVIII, com a Revolução industrial na Europa, deu início a um conjunto 
de mudanças que determinaria grandes alterações ambientais nos anos seguintes. A principal 
particularidade dessa revolução foi a substituição do trabalho artesanal pelo assalariado e com 
o uso de máquinas. Desde então, por meio delas, o homem passou a utilizar substâncias que 
antes não manuseava e, as mesmas acabaram por se instalar no ambiente, sendo muitas delas 
consideradas hoje grandes problemas ambientais.
Figuras 5 - Água contaminada X água poluída. Fonte: Google Images (2018).
Como consequência da Segunda Guerra Mundial, no século XIX, houve um grande 
aumento tecnológico, os usos de substâncias químicas aumentaram drasticamente, marcando 
uma nova era Química, na qual muitas delas foram usadas deliberadamente e sem medir as 
consequências que seriam geradas ao ambiente.
O fato era que os danos ambientais provenientes do uso desses produtos químicos 
integrados ao meio ambiente e aos seres vivos, na maioria das vezes, era desconhecido, ou 
passavam despercebidos, até o momento em que as consequências começaram a ficar evidentes 
incluindo doenças, mortes, desaparecimento de espécies, gerando assim, um desequilíbrio no 
ecossistema. 
Foi a partir desses acontecimentos que surgiu a preocupação com o uso das substâncias 
químicas e o homem passou a estudar mais especificamente sobre cada uma delas: seu modo de 
ação, transformações, interações com o meio e com os seres vivos, suas consequências e o uso 
correto de cada uma delas, de forma que não prejudique nem o ambiente e nem os organismos 
que o habitam, inclusive o homem.
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As alterações provocadas por esses agentes químicos aumentaram o uso dos 
termos contaminação e poluição. Apesar de muitas vezes serem usados como 
sinônimos, há diferenças consideráveis entre eles.
- Contaminação: ocorre quando há a presença, num ambiente, de seres patogênicos, 
que provocam doenças, ou substâncias, em concentração nociva aos seres 
vivos, causando alterações ecológicas. No entanto, se estas substâncias não 
alterarem essas relações ao longo do tempo e não causar dano óbvio aparente, 
esta contaminação não é uma forma de poluição. O homem pode contaminar o 
ambiente através da liberação de agentes nocivos.
- Poluição: é uma alteração ecológica, ou seja, uma alteração direta na relação 
entre os seres vivos, provocada pelo ser humano, que prejudique, direta ou 
indiretamente, nossa vida ou nosso bem-estar, como danos aos recursos naturais 
como a água e o solo e impedimentos a atividades econômicas como a pesca e 
a agricultura. 
De modo a integrar estes conceitos, no contexto desse texto, entende-se que 
contaminação é o aumento dos níveis naturais de certas substâncias e que podem 
provocar danos à saúde da população, e poluição é o resultado deste aumento 
implicando em danos evidentes aos organismos vivos e, consequentemente, em 
riscosà saúde humana.
A seguir, na figura 1 fica evidente a relação entre poluição e contaminação de forma que 
fica nítida suas diferenças.
Figura 6 - Representação esquemática da relação entre contaminação e poluição. Fonte: Oliveira-Filho 
(2013, p. 20).
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- A imagem à esquerda é do Lago Karachay localizado na Rússia, nas montanhas do sul 
de Ural, e leva o título do lago mais contaminado do planeta. A contaminação não conseguimos 
identificar visualmente, pois se trata da presença de agentes tóxicos que causam danos à saúde 
do homem e que, somente através de análises laboratoriais é possível identificá-los. A grande 
contaminação desse lago é através da presença de elementos radioativos, pois, a União Soviética 
o usou como lixeira para suas instalações nucleares até a década de 1990 e assim, ocasionou 
diversos danos na saúde para a população deste local.
- A imagem à direita é do Rio Citarum localizado a oeste da ilha de Java, na Indonésia, 
nele são despejados os resíduos industriais e o lixo doméstico da população, o tornado assim, o rio 
mais poluído do mundo e visualmente podemos detectar tamanha poluição e que podem causar 
danos à saúde da população. É encontrado nesse rio lixo de todos os tipos, desde embalagens 
plásticas e garrafas até móveis e animais mortos. Tamanha poluição até impede os pequenos 
barcos de transitarem sobre ele, mas muitos moradores arriscam sua saúde para “pescarem” o 
lixo reciclável que se encontra em sua superfície para vender e ganhar algum dinheiro.
Na Figura 1 no início desta Unidade existem duas imagens, sendo que, uma delas 
possui água poluída e a outra contaminada. Você consegue distinguir qual é cada 
uma delas?
Para ampliar seus conhecimentos assista o documentário da série 'Unreported 
World', e embarque em uma jornada descendo pelo Rio Citarum, na Indonésia. 
O vídeo revela o problemático impacto ambiental da explosão populacional e da 
poluição das indústrias têxteis ocasionando a poluição nesse rio, de forma que ele 
é considerado o mais poluído mundo.
Documentário disponível em: 
<https://www.youtube.com/watch?time_continue=25&v=Tsb3vgeZF-c>
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2 - CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL 
Como o foco da Toxicologia ambiental são as substâncias químicas e os danos adversos 
que elas podem causar nos organismos vivos e na saúde humana, vamos dar ênfase ao estudo 
da contaminação ambiental que é uma forma de poluição. Após o crescimento e consolidação 
das diversas indústrias, em meados do século XVIII, com o principal objetivo de aumentar a 
qualidade de vida das pessoas, um novo problema passou a gerar preocupação: o crescente 
aumento populacional. Nesse contexto, a explosão demográfica e seus decorrentes problemas 
sociais fizeram com que a contaminação ambiental emergisse de forma acentuada e perigosa. 
Esse fato fez com que as necessidades humanas aumentassem fortemente, e assim, as explorações 
ambientais passaram a ser cada vez maiores, pois as necessidades humanas também eram e, desta 
forma, o aumento das produções também levou a um aumento do uso de substâncias químicas 
e consequentemente seu descarte no meio ambiente, gerando então, a contaminação ambiental, 
preocupação esta que está cada vez maior, principalmente nos dias atuais.
O homem percebeu no decorrer dos anos que sem a natureza não é possível sobreviver que 
ele dependia dela direta e indiretamente, e assim, passou a se preocupar em preservar os recursos 
naturais e a entender como determinadas substâncias causam contaminação no ambiente e seus 
efeitos para o ecossistema. Para funcionar de maneira correta o ambiente e seus componentes, 
inclusive as substâncias químicas, precisam estar em situação de equilíbrio de forma que não afete 
seu funcionamento natural. Quando o meio se encontra em homeostase (equilíbrio natural) ele 
próprio consegue assimilar, transformar e eliminar as substâncias químicas. A partir do momento 
em que há o acúmulo dessas substâncias ele perde sua capacidade de transformar ou eliminar esse 
excesso e passa a acumular tais substâncias gerando assim uma alteração no equilíbrio ambiental 
e seus componentes certamente sofrerão as consequências e serão prejudicados.
Os problemas ocasionados pelo desequilíbrio ambiental devido ao excesso de substâncias 
químicas no meio, podem gerar problemas graves, evidentes e imediatos ou então, a contaminação 
pode se prolongar no tempo e espaço causando danos futuros, comprometendo assim, as próximas 
gerações. Tudo se inicia através dos lançamentos dessas substâncias no meio, que pode ocorrer de 
duas formas: natural ou antropogênica, descritas a seguir:
• Contaminação natural → ocorre devido as atividades da natureza. 
Exemplos: erupções vulcânicas eliminando substâncias químicas no ar e no solo; alimentos 
contaminados por micotoxinas provenientes de fungos, queimadas naturais, entre outros.
• Contaminação antropogênica → proveniente das atividades humanas. 
Exemplos: descarte de rejeitos industriais e domésticos sem tratamento diretamente 
no ambiente, lançamentos de gases tóxicos na atmosfera; uso desenfreado de agrotóxicos nas 
plantações; queima de combustíveis fósseis, entre outros.
As fontes de contaminação antropogênicas são as mais comuns, e podem ser minimizadas 
com as devidas medidas preventivas de acordo com cada fonte contaminante.
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3 - FONTES DE CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL 
De acordo com a natureza do contaminante ambiental as fontes de contaminação podem 
pertencer a três grupos como evidencia o esquema a seguir:
Figura 7 - Esquema relacionando os as fontes de contaminação ambiental. Fonte: o autor.
A seguir descreveremos cada fonte de contaminação:
• Contaminação Biológica → ocorre quando a contaminação é realizada por organismos 
vivos, como fungos, através de micotoxinas; microrganismos como bactérias, vírus ou 
protozoários; e vegetais ou animais invasores ou exóticos. Esse tipo de contaminação refere-se 
aos danos causados por espécies que não fazem parte, naturalmente, de um dado ecossistema, 
mas que se adaptam, passam a se disseminar e provocam mudanças em seu funcionamento, 
atrapalhando ou não permitindo sua recuperação natural.
Os contaminantes biológicos, com o passar do tempo, gradativamente, tendem a aumentar 
sua concentração no meio, devido sua alta taxa de dispersão e multiplicação, e assim, acabam por 
aumentar os danos, de forma que a autorregeneração desses ambientes fica comprometida. Esse 
tipo de contaminação é bastante séria, pois se agrava com o passar do tempo e, em certas ocasiões, 
compromete os processos ecológicos do meio e provoca a extinção de espécies. Exemplos: uma 
contaminação ambiental proveniente da introdução de uma espécie de planta ou animal exótico, 
que acaba por dizimar outra espécie em busca de espaço ou alimento. Esse tipo de contaminação 
biológica é de difícil recuperação ambiental, pois, se a espécie introduzida se adaptar de forma 
rápida ao novo ambiente em que se encontra, certamente sua reprodução também o será, e assim, 
gera um desequilíbrio ambiental com consequências drásticas para todo o ecossistema.
Caso a contaminação for ocasionada por microrganismos de solo, água, alimento ou o ar, 
ela pode ser controlada com certa facilidade pois, seus efeitos adversos são percebidos em curto 
prazo, facilitando a identificação desses contaminantes. Pode também ser evitada por meio de 
medidas de saneamento, higiene e saúde. Exemplos: contaminação de um lago (meio hídrico) 
através de rejeitos de indústrias, contaminação de alimentos através de proliferação de fungos 
(micotoxinas), contaminação atmosférica por meio do lançamento de resíduos tóxicos no ar e 
contaminação do solo através de bactérias.
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• Contaminação Física → acontece devido a presença de fatores físicos que ultrapassam 
os níveis toleráveis por determinado meio. Podem ser fatores climáticos, como temperatura, 
umidade, pressão; ruídos (som) e a radiação, provenientes de elementos radioativos. 
Esse tipo de contaminação é de difícil detecção, identificação e controle, podendo levar 
anos para ser percebida. De acordo com suas propriedades seus efeitos são sutis e de longo 
prazo, impedindo assim, a associação causa-efeito de ser estabelecida, uma vez que os efeitos só 
serão evidenciados depois de um longo tempo após a contaminação. Esse tipo de contaminação 
ocasiona diversos efeitos biológicos, tais como: mortes de espécies tanto da fauna quanto da flora; 
alterações genéticas, como mutações; câncer, etc. Exemplo: Exposição de organismos a radiação 
em determinado meio, gerando problemas em seu material genético que só será observado nas 
gerações futuras.
• Contaminação Química → ocasionada através do acúmulo de substâncias químicas 
em meios acima dos níveis toleráveis e normalmente gerada pelo descarte incorreto de resíduos 
químicos, mas também pode ocorrer de forma natural. 
São exemplos de substâncias químicas: 
• Produtos tóxicos minerais: sais de metais pesados, sais minerais, mercúrio, ácidos, 
chumbo, álcalis, cádmio.
• Produtos tóxicos orgânicos: fenóis, hidrocarbonetos, detergentes.
Os contaminantes químicos podem ser classificados em:
• Biodegradáveis: aqueles que são decompostos pela ação microbiana após determinado 
tempo. Alguns exemplos são os inseticidas e fertilizantes.
• Persistentes: se mantêm por longos períodos no meio ambiente e nos organismos. Estes 
podem causar a contaminação de peixes e crustáceos. Alguns exemplos destes poluentes são o 
DDT e o mercúrio.
As substâncias podem ser classificadas em duas categorias de acordo com sua origem: 
Natural, denominadas de meios naturais, ou então, serem fabricadas pelos homens, denominadas 
sintéticas. A maior frequência de ocorrência é a da forma sintética, sendo o tipo mais comum 
desses contaminantes. Alguns contaminantes de natureza química podem ser, por exemplo, 
resíduos industriais, esgotos domésticos e resíduos descartados incorretamente, de forma 
proposital ou não. Esse tipo de contaminação acontece principalmente na água, ar e solo, através 
da introdução de substâncias químicas em excesso, gerando desequilíbrio e alterações em seu 
funcionamento.
Quando ocorre de forma natural a contaminação química pode ser facilmente identificada 
devido suas circunstâncias biogeoclimáticas específicas, de forma que, em alguns casos pode até 
ser eliminada, como é o caso de erupções vulcânicas, por exemplo.
São muitos os danos ocasionados por esse tipo de poluição, vejamos alguns deles:
• Exemplo: Caso o contaminante se concentre na água ele pode tornar esse meio impróprio 
para a vida além de contaminar os organismos que o habitam. Um agravante é que se for um 
meio de água corrente a substância química pode ser transportada para outros lugares distante da 
fonte contaminante. Outro fato peculiar é a possibilidade desse resíduo químico ser acumulado 
no meio e nos organismos ao longo do tempo e passá-lo para organismos de outros ambientes ao 
longo da cadeia alimentar. 
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• Exemplo: No solo esses contaminantes químicos podem torná-lo infértil e comprometer 
a agricultura e a flora local. Caso eles penetrem em grandes profundidades podem chegar até 
os lençóis freáticos e as nascentes de água que podem ser contaminadas, tornando essa água 
imprópria para uso.
• Exemplo: No ar os contaminantes são liberados de diversas formas, principalmente por 
emissão de gases tóxicos pelas indústrias e meios transportes, ou pela queima de combustíveis 
fósseis, e até mesmo, de forma natural como a erupção vulcânica, liberando substâncias para a 
atmosfera.
Existe um processo de descontaminação de ambientes que foram afetados por substâncias 
químicas, denominado remediação. Esse método pode ser aplicado no solo e na água, porém, 
tem um custo elevado, além de ser um processo muito demorado, por isso, encontramos muitos 
ambientes contaminados por longos períodos. Esse processo visa a redução de riscos ambientais 
através da remoção da fonte de contaminação e redução do contaminantes para níveis aceitáveis 
ambientalmente de forma que não prejudique o meio e nem os organismos ali presentes. Ao 
aplicar a remediação tal ambiente pode demorar décadas para ser recuperado. 
4 - ECOTOXICOLOGIA 
A Ecotoxicologia surgiu a partir da necessidade de estudar os efeitos adversos 
proporcionados pela introdução de substâncias químicas em diferentes ambientes e espécies. 
Observou-se que, dependendo do meio em que habitava, cada espécie reagia de maneira 
diferente à determinada substância. Foi então que houve a necessidade de associar a Ecologia 
com a Toxicologia, ou seja, associar o habitat, a espécie e o agente químico responsável pela 
contaminação. Criou-se, então, a ciência denominada de Ecotoxicologia. No esquema a seguir 
evidenciamos essa junção:
Você sabia? Contaminar o meio ambiente é considerado um crime ambiental. 
Pessoas ou empresas que geram poluição química podem ter que pagar multas 
elevadas ou até mesmo serem presas por esta prática. Os crimes ambientais 
estão embasados no 
 Art. 54 Lei n0 9.605/98
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Figura 8 - Esquema evidenciando o surgimento da Ecotoxicologia. Fonte: o autor.
O termo ecotoxicologia foi discutido e aceito durante uma reunião do Committee of the 
International Council of Scientific Unions (ICSU) em Estocolmo, 1969 e proposta pelo toxicologista 
francês René Truhaut, membro da Academia de Ciências da França que a definiu como: “Ciência 
que estuda os efeitos adversos de substâncias químicas (naturais ou sintéticas) sobre os organismos 
vivos, populações e comunidades, animais ou vegetais, terrestres ou aquáticos, que constituem a 
biosfera” (TRUHAUT, 1977). A partir desse momento surgiu uma nova ciência multidisciplinar 
que passaria a estudar os efeitos tóxicos de agentes físicos e químicos sobre organismos vivos, 
particularmente sobre populações e comunidades em seus ecossistemas, incluindo as formas de 
transporte desses agentes e suas interações com o ambiente. 
Na figura abaixo é possível notar as principais diferenças entre a Toxicologia e a 
Ecotoxicologia.
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Figura 9 - Principais diferenças entre Toxicologia e Ecotoxicologia. Fonte: Oliveira-Filho (2013, p. 25).
A Toxicologia Ambiental e a Ecotoxicologia são ciências que se complementam. Enquanto 
a primeira é utilizada somente para os estudos dos efeitos diretos das substâncias químicas, 
poluentes ou xenobióticos ambientais sobre os seres humanos, a segunda é utilizada apenas para 
os estudos dos efeitos desses compostos sobre os ecossistemas e seus componentes não humanos, 
cita Azevedo & Chasin (2003).
A Ecotoxicologia utiliza em seus estudos informações ecológicas, toxicológicas e químicas, 
a fim de conhecer o destino e os efeitos das substâncias que chegam até os componentes de um 
ecossistema. O objetivo da ecotoxicologia seria então entender e prever efeitos de substâncias 
químicas em seres vivos e comunidades naturais.
O ecossistema que possui mais informações disponíveis é o aquático, pois, além de serem 
fontes de contaminação direta, acaba por recebê-la de outros meios, como o ar e solo, possuindo 
assim, uma maior relevância para ser amplamente estudado. Apesar do meio aquático ter uma 
ampla capacidade de assimilar as mudanças físicas e químicas causadas pela introdução de 
substâncias nesse meio, os organismos que nele vivem podem ser prejudicados, tanto a nível 
de locomoção, desenvolvimento, reprodução, assim como parâmetrosmoleculares, podendo até 
comprometer suas gerações futuras. 
A biota aquática é muito utilizada em ensaio ecotoxicológicos por apresentar menor 
complexidade e ter uma biologia conhecida e amplamente divulgada. Esses estudos têm como 
objetivo analisar os limites permissíveis de várias substâncias químicas e sua interferência no 
ecossistema. 
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Comparado com o meio aquático, os estudos dos organismos que vivem em ambiente 
terrestre são encontrados em números muito inferiores, isso se deve ao fato deles possuírem uma 
complexidade muito maior que os aquáticos e também uma mobilidade superior, atrapalhando 
assim as pesquisas. Inúmeros fatores intrínsecos e extrínsecos estão relacionados a esses animais 
dificultando seus estudos. Além de fornecer subsídios para a proteção das populações e dos 
organismos presentes nos ecossistemas, a ecotoxicologia também colabora indiretamente para a 
proteção da vida humana, principalmente porque o homem utiliza os recursos naturais.
Nos estudos ecotoxicológicos é necessário conhecer a fonte, o agente transportador e 
o trajeto que as substâncias químicas percorrem no meio até chegar aos organismos além de 
quantificar e analisar os efeitos provocados por elas em determinada espécie daquele ecossistema. 
Os autores Sissino & Oliveira-Filho (2013) caracterizam o comportamento químico das 
substâncias:
[...] é necessário quantificá-las nos diferentes compartimentos ambientais (ar, 
água, solo, sedimento e biota) e compreender o movimento e o transporte 
destas substâncias dentro (intrafase) e entre (interfase) esses compartimentos. 
Além disso, deve-se levar em consideração a ocorrência de reações bióticas e 
abióticas, que resultam em mudanças nas propriedades físicas e químicas dos 
compostos. A combinação dessas abordagens facilita a predição da concentração 
química nos compartimentos ambientais e servem como recurso para planejar 
experimentos toxicológicos usando as concentrações apropriadas e a forma da 
substância em questão [...] (SISSINO & OLIVEIRA-FILHO, 2013).
Nesse contexto, fica evidente a importância em conhecer o comportamento das 
substâncias químicas no ambiente, lembrando que, elas podem sofrer transformações durante 
sua permanência no meio. Através dessas informações é possível estabelecer concentrações 
específicas para cada organismo e os níveis toleráveis de cada espécie, de modo que, a presença 
dessas substâncias no meio não as prejudiquem. Devido a tamanha importância estudaremos a 
seguir sobre os testes ecotoxicológicos e suas aplicações.
Para ampliar seus conhecimentos sobre 
a Ecotoxicologia e suas aplicações.
- Livro: As bases toxicológicas da 
Ecotoxicologia
- Autores: Alice A. da Matta Chasin e 
Fausto Antonio de Azevedo
- Editora: Rima-InterTox– 2003. 
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5 - ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS 
A resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA 357/2005 – diferencia 
os ensaios ecotoxicológicos dos toxicológicos. Ambos são realizados com o mesmo objetivo: 
determinar os efeitos deletérios de agente físicos e químicos, mas o foco de estudo para cada tipo 
é diferente. Para o ensaio ecotoxicológico, são os organismos de um determinado ecossistema, já 
para o toxicológico, visa avaliar o potencial de risco à saúde humana.
A Ecotoxicologia realiza seus estudos baseados em técnicas e metodologias de laboratório 
e campo, utilizando ensaios específicos para cada ambiente e espécie. Múltiplos tipos de ensaios são 
desenvolvidos para avaliar os efeitos das substâncias sobre diversos organismos, inclusive, alguns 
encontram-se inclusos na legislação brasileira, como obrigatoriedade para registro e renovação 
de algumas substâncias químicas. Os ensaios acontecem em laboratório com organismos vivos 
denominados bioensaios, nos quais são simuladas as condições ambientais para determinar 
o efeito biológico de uma determinada substância. Neles, são considerados a concentração 
do contaminante, o que irá influenciar nas respostas dos organismos-testes frente ao nível de 
exposição; e o tempo de exposição do organismo-teste ao agente tóxico, o que caracteriza se 
o ensaio será agudo (curto período de tempo) ou crônico (longos períodos). Os organismos 
utilizados para esse fim são conhecidos como organismos-teste. 
Segundo Magalhães & Filho (2008), somente os sistemas biológicos podem detectar os 
efeitos tóxicos das substâncias, evidenciando assim, o quão importante são a realização desses 
testes ecotoxicológicos, tanto a nível de estudos para entender todo o processo de contaminação 
até seu destino final, quanto de caráter preventivo, a fim de se evitar novas contaminações e danos 
aos organismos.
Existem procedimentos padrões para os bioensaios com normas e técnicas estabelecidas 
por órgãos competentes internacionais, espécies diferentes para a realização dos bioensaios, como 
a Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), International Organization for 
Standardization (ISO) e United States Environmental Protection Agency (USEPA) e brasileiros como 
o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT). Portanto há um cuidado especial em aproximar ao máximo as condições encontradas 
no meio ambiente para serem reproduzidas em laboratório e, para tal, é seguido um padrão de 
escolha desses organismos, na qual são utilizadas espécies nativas como organismo-testes, que 
seriam mais representativas para os locais de estudos e aumentar o grau de confiabilidade nos 
resultados; além de possuir uma biologia conhecida e amplamente divulgada, e haver capacidade 
de acumular diversos contaminantes.
Os laboratórios específicos para realização desses ensaios são frequentemente avaliados 
através de constantes auditorias. Nelas são verificadas as condições de trabalho, os equipamentos, 
os organismos-testes e se os protocolos utilizados estão atualizados, de forma que eles tenham 
um padrão de qualidade internacional requerido para tais atividades.
De acordo com Truhaut (1977) os estudos ecotoxicológicos compreendem três etapas 
principais:
1) Estudo das emissões e entradas de contaminantes no ambiente abiótico, distribuição e 
destino nos diferentes compartimentos;
2) Estudo da entrada e destino dos contaminantes nas cadeias biológicas e suas formas de 
transferência como alimento via cadeia trófica; 
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3) Estudo qualitativo e quantitativo dos efeitos tóxicos dos contaminantes ao ecossistema 
com consequências ao homem
Por meio dos bioensaios pode-se chegar a diversas conclusões, por exemplo:
• Concentração na qual a substância provoca efeito adverso observado em 50% dos 
indivíduos observados (EC50);
• A substância é capaz de provocar câncer (carcinogenia)
• A substância é capaz de provocar danos ao feto (teratogenia)
• A substância é capaz de desregular a atividade endócrina (desruptor endócrino) 
• A substância é capaz de deformar alguma estrutura do tecido (ex. calcificações) ou da 
célula (ex. deformações no retículo endosplasmático, lisossomo, etc).
• A substância tem tendência a se acumular em tecido específico (ex. adiposo, nervoso) 
ou órgão (ex. fígado, rim).
Em um bioensaio após o período de adaptação é verificado o efeito da amostra sobre 
alguns parâmetros biológicos, como mortalidade, crescimento, reprodução, comportamento, 
dentre outros. Os efeitos observados são analisados estatisticamente e os resultados são expressos 
em unidades numéricas, tais como CL50, CE50 e CENO, as quais correspondem a efeitos de 
letalidade, letalidade/imobilidade e concentração de efeito não observado, respectivamente, 
afirma Zagatto (2006).
Para a avaliação de uma resposta severa e rápida dos organismos aquáticos ZAGATTO 
(2006) sugere:
[...] em geral, num intervalo de 0 a 96 horas, érealizado o ensaio de toxicidade 
aguda. O efeito observado é a mortalidade ou a imobilidade. Através do ensaio, 
é determinada a concentração efetiva (CE50) que causa a morte ou imobilidade 
a 50% dos organismos-teste. Quando se deseja avaliar os efeitos sobre funções 
biológicas, tais como reprodução e crescimento, utilizam-se ensaios de toxicidade 
crônica, nos quais é determinada a maior concentração do agente tóxico que não 
causa efeito deletério estatisticamente significativo aos organismos (CENO) ou a 
menor concentração que causa efeito deletério estatisticamente significativo aos 
organismos (CEO) [...] (ZAGATTO, 2006).
No Brasil, em 1976, foram estabelecidos os primeiros testes, visando assegurar a 
qualidades das águas interiores. É recomendado a realização de ensaios com três organismos-
testes pertencentes a diferentes níveis tróficos do ambiente aquático.
Os ensaios ecotoxicológicos podem ser realizados com diversos organismos-testes, dentre 
eles os mais utilizados são:
• Microrganismos: como bactérias do gênero Spirillum e Pseudomas;
• Microalgas: dulcícolas do gênero Selenastrum, e marinhas dos gêneros Isochrysis e 
Tetraselmins; 
• Microcrustáceos: do gênero Daphnia e Artemia 
• Invertebrados bentônicos: como Chironomus e Hyalella; 
• Peixes: principalmente ensaios com Dario rerio e Poecilia reticulata; 
• Aves: cujo grupo mais utilizado é a codorna.
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Associado ao uso de organismos-testes nos ensaios ecotoxicológicos temos os 
biomarcadores. Eles são amplamente utilizados e indicam o uso de parâmetros bioquímicos ou 
celulares que expressam a interação entre uma determinada substância química e um ser vivo. 
Segundo Oost (2003), os biomarcadores refletem a interação entre o sistema biológico e um ou 
mais contaminantes e são normalmente os primeiros sinais de alterações biológicas a serem 
detectados. Além disso, são sensíveis a várias classes de poluentes, apresentam alta especificidade 
e fornecem informações a respeito do efeito metabólico causado pelo contaminante. Tal avaliação 
pode detectar alterações químicas em componentes, processos, estruturas e funções celulares ou 
bioquímicas de um indivíduo ou de uma amostra biológica.
Os objetivos da utilização de biomarcadores dependem da finalidade do estudo e do tipo 
da exposição química. São eles:
• Avaliar a exposição (quantidade absorvida ou dose interna);
• Avaliar os efeitos das substâncias químicas;
• Avaliar a suscetibilidade individual;
• Elucidar a relação de causa-efeito e dose-efeito na avaliação de risco à saúde; para fins 
de diagnóstico clínico; para fins de monitorização biológica;
• Fornecer uma ligação crítica entre a exposição e à substância química, entre a dose 
interna e prejuízo à saúde.
Muitos estudos têm sido desenvolvidos com a finalidade de comprovação da necessidade 
de redução dos limites de exposição aos impactos na saúde causados por níveis de poluição 
próximos aos recomendados pela Resolução n.3/90 do Conselho Nacional do Meio Ambiente 
(CONAMA), explica Brasil (1990).
Os estudos ecotoxicológicos constituem importantes ferramentas para o monitoramento 
ambiental, pois as informações que fornecem a respeito dos ambientes degradados dão subsídios 
para comparações com estudos paralelos em habitats menos afetados, o que pode ajudar a avaliar 
os danos e identificar as causas dos impactos, além de auxiliar o entendimento das relações entre 
a poluição e suas consequências biológicas. Assim, o conhecimento das aplicações dos processos 
biológicos no controle da poluição e a compreensão das sérias consequências dos impactos no 
ambiente possibilitam oferecer subsídios para especialistas de outras áreas, tais como químicos, 
engenheiros, administradores e legisladores, que dividem a responsabilidade do manejo dos 
recursos naturais. Dando sequência a essa discussão, compreenderemos a seguir como se realiza 
o transporte dos contaminantes e suas transformações através de suas rotas de exposição até seu 
destino final causando efeitos adversos nos organismos.
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SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................................................33
1 - DESTINOS DOS CONTAMINANTES .....................................................................................................................34
2 - TRANSPORTE DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS ...................................................................................................35
2.1. NO AMBIENTE ATMOSFÉRICO ...........................................................................................................................36
2.2. NO AMBIENTE AQUÁTICO...................................................................................................................................37
2.3. NO AMBIENTE TERRESTRE ................................................................................................................................38
2.4. ENTRE OS ORGANISMOS VIVOS ........................................................................................................................39
3 - TRANSFORMAÇÕES DOS CONTAMINANTES ....................................................................................................40
4 - ROTAS DE EXPOSIÇÃO .......................................................................................................................................... 41
5 - METAIS ...................................................................................................................................................................42
5.1. MERCÚRIO (HG) ...................................................................................................................................................42
5.3. CHUMBO (PB) .....................................................................................................................................................43
5.4. ARSÊNICO (AS) ....................................................................................................................................................44
6 - AGROTÓXICOS .......................................................................................................................................................45
7 - HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS (HPAS) ............................................................................48
DINÂMICA, TRANSFORMAÇÃO E 
DESTINO DOS CONTAMINANTES 
NO AMBIENTE
PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
TOXICOLOGIA
AMBIENTAL
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INTRODUÇÃO
Entre a entrada do contaminante no meio e seu destino final há uma série de processos 
que envolvem interações com os elementos do próprio meio e com os organismos, assim como 
possíveis transformações e ao final uma provável degradação. Para melhor compreendermos 
esses procedimentos, estudaremos a dinâmica e transformações dessas substâncias químicas, 
desde sua formação até sua disposição final, denominados essas etapas de ciclos de vida dessas 
substâncias.
Por meio desse estudo, uma vez introduzida no ambiente essa substância, pode-se, 
através de diferentes mecanismos de transportes, possuir destinos específicos de acordo com o 
meio em que se encontra. Estudaremos nesse momento a dinâmica, transformação e destino dos 
contaminantes a fim de entender o seu deslocamento no ambiente e entender os efeitos adversos 
que ocasionam aos organismos e ao meio em que se encontra.
 
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1 - DESTINOS DOS CONTAMINANTES 
Com esse estudo, pretendemos analisar e compreender como ocorre todo o processo 
dinâmico dos contaminantes e suas transformações até ele chegar nos organismose provocar 
suas alterações biológicas. A partir do momento em que os contaminantes são introduzidos 
nos ecossistemas, eles iniciam um processo de dispersão, sendo que, ao longo desse trajeto, eles 
podem sofrer interações com os elementos do próprio meio, tanto com a parte biótica como a 
abiótica, e também passar por transformações antes do seu destino final ou degradação.
A dinâmica desse contaminante é conhecida como o ciclo de vida da substância e irá 
depender das características e propriedades químicas tanto do agente tóxico quanto do receptor, 
podendo haver diferenças nos efeitos para cada sistema biológico. Essas propriedades são 
fundamentais para determinar sua persistência no ambiente; e as formas com que essas substâncias 
são liberadas e as vias de exposição são determinantes para definir o seu grau de toxicidade.
O ciclo de vida do contaminante compreende todas as etapas que o envolvem, desde 
sua produção (fonte), seu lançamento no meio, transporte, interações, transformações, até seu 
destino final, onde é degradado ou imobilizado. Mas, infelizmente, a maioria dos ciclos de vida das 
substâncias químicas não são conhecidos. São poucos os ciclos de vida que se tem conhecimento, 
mas é esperado que esse número aumente, visto a importância que esses estudos trazem, não 
só pela saúde do homem, mas também pela saúde ambiental, pois, homem e natureza precisam 
viver em harmonia em um sistema equilibrado.
De acordo com Sissino e Oliveira-Filho (2013), uma vez que o contaminante foi 
introduzido no ambiente ele pode seguir as seguintes etapas:
• Dispersão → o contaminante pode se alastrar no meio de origem de lançamento.
• Interação → quando há influência mútua da substância química com outros componentes 
do meio, seja abiótico ou biótico.
• Transporte → o movimento percorrido por esse agente tóxico.
• Transferência → quando a substância química passa do meio de origem para outro 
ambiente. 
• Degradação → etapa na qual o agente tóxico sofrerá deterioração e será eliminado do 
seu destino final.
• Transformação → fase em que a substância química sofrerá alterações em sua composição 
ou então seus efeitos no receptor serão alterados.
• Imobilização → quando o contaminante se encontra estabilizado ou isolado no ambiente. 
 
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De acordo com os mesmos autores Sissino & Oliveira-Filho (2013), os principais 
fatores que interagem e influenciam na dinâmica das substâncias químicas quando já se 
encontram no ambiente são: quantidade da substância, frequência na emissão da substância, 
características físico-químicas próprias da substância, características físico-químicas próprias 
do compartimento ambiental receptor, presença e natureza dos organismos vivos – tanto micro 
como macrorganismos – presentes no ambiente, grau e tipo de interação entre os organismos 
vivos e as substâncias. A interação do conjunto destes elementos condiciona o modo e a extensão 
como a substância pode ingressar no organismo humano e executar suas funções benéficas ou 
maléficas. 
As substâncias químicas, quando introduzidas pelo homem ao meio, ocorrem através de 
duas formas: direta ou indireta:
• Liberação de forma direta → consiste na liberação da substância para o meio como 
resultado primário da atividade, sem a interferência de nenhum fator que comprometesse suas 
características e propriedades de origem, e seu descarte ocorre diretamente no meio; 
• Liberação de forma indireta → o lançamento das substâncias químicas não decorre da 
atividade principal, mas sim como decorrência dessa atividade, sendo um resultado secundário 
a ela, e neste caso, pode acontecer a eliminação das substâncias com suas propriedades alteradas, 
gerando subprodutos e resíduos que podem variar sua toxicidade de acordo com as propriedades 
ambientais daquele ambiente.
O destino final do contaminante é certo: ou ele permanece no ambiente – aquático, 
terrestre ou aéreo – ou ele é introduzido nos organismos vivos desse meio. Vejamos a seguir como 
é realizado o transporte desses agentes químicos em cada um desses compartimentos ambientais.
2 - TRANSPORTE DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
O transporte dos agentes químicos irá depender de qual estado ele foi gerado na fonte 
emissora e como se encontra no meio. Segundo Chasin e Pedrozo (2004), as propriedades físico-
químicas dos agentes químicos determinam seu transporte entre as diferentes fases do meio 
ambiente. Eles podem ser introduzidos no ambiente sob várias formas: sólidos, líquidos, gasosos, 
vapores, fumaças, aerossóis, pós e serem introduzidos por diversas vias de propagação. Além 
dessas características, dependem, também, de fatores intrínsecos do meio receptor e de fatores 
climáticos que irão influenciar no transporte e destino desses contaminantes. 
De acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2013), podemos listar os seguintes fatores 
climáticos e físicos do local que influenciam nesse transporte: taxa de precipitação anual, 
temperatura, velocidade e direção dos ventos, características geomorfológicas, características 
hidrogeológicas, canais de águas superficiais, características e cobertura do solo, características 
da vegetação, flora e fauna, obras púbicas, entre outros.
 Por conveniência, o meio ambiente pode ser dividido em quatro compartimentos 
distintos: ar (atmosfera), água superficial (hidrosfera), superfície terrestre (solo ou litosfera) e 
organismos vivos (biosfera) como evidencia o esquema a seguir:
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Figura 10 - Esquema evidenciando as vias de transferência entre os meios. Fonte: OPAS/USEPA (1996).
Vejamos detalhadamente como essas substâncias são transportadas nos principais meios 
de propagação: ar, água e solo.
2.1. No ambiente atmosférico 
Figura 11 - Contaminação do ar. Fonte: Google Images (2018).
Nesse ambiente o transporte das substâncias é realizado de acordo com o movimento do 
ar, por meio dos ventos, podendo atingir lugares muito distante do local em que foi lançado, ou 
seja, da fonte contaminante. A dispersão do agente tóxico vai depender de uma série de fatores 
locais e ambientais, como as características geográficas da área da fonte emissora, além das 
condições atmosféricas, predominantes durante a lançamento, segundo Walker (2001).
As principais fontes de contaminação do ar são de origem antropogênica. As principais 
são as indústrias, como as siderúrgicas, refinarias, fábricas de cimento e papel; queimadas e 
incineração do lixo doméstico, meios de transporte, através da queima de combustíveis fósseis 
e por agrotóxicos, mas também ocorre de forma natural por meio das erupções vulcânicas, 
queimadas naturais e liberação de toxinas produzidas por microrganismos. As formas mais 
comuns dessas substâncias serem transportadas pelos ventos é sob a forma de gases, vapores, 
fumaças, aerossóis e partículas que ficam suspensas no ar.
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2.2. No ambiente aquático
Figura 12 - Contaminação da água. Fonte: Google Images (2018).
A dispersão da substância química no ambiente aquático acontece de forma muito mais 
complexa que na atmosfera, pois determinados parâmetros e características desse meio interferem 
diretamente nesse processo, a exemplo temos: a velocidade entre os diferentes corpos d’águas (rios, 
lagos, riachos, mares, estuários, oceanos); o volume de diluição a qual os contaminantes estarão 
submetidos nesse meio; as misturas e interações que poderão sofrer com outros componentes 
químicos já presentes na água.
Ao adentrar o ambiente aquático a substância química sofrerá alguns processos, como os 
listados por Sissino & Oliveira-Filho (2013):
• Dispersão → processo de espalhamento pelo meio.
• Interação → com o material particulado em suspensão no corpo hídrico.
• Deposição → processo de sedimentação nos substratos e no fundo do corpo hídrico.• Absorção biológica → processo de entrada do contaminante nos seres vivos que 
compõem o ambiente.
As principais fontes de contaminação do ambiente aquático são despejos de efluentes 
industriais e esgoto doméstico; lixos jogados indevidamente próximos à nascentes e cursos 
d´águas; deposição de substâncias químicas de forma direta nas águas, como as minerações e 
acidentes com derramamentos de petróleo. Todos esses tipos de contaminação provocam sérios 
danos tanto para o meio quanto para os organismos que nele habitam, provocando assim, 
consequências drásticas para todo o ecossistema.
 
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2.3. No ambiente terrestre
Figura 13 - Contaminação do solo. Fonte: Google Images (2018).
Para que as substâncias químicas sejam transportadas no ambiente terrestre, através do 
solo, é necessário levar em consideração algumas características e propriedades do próprio solo, 
como a textura, estrutura, densidade, porosidade, permeabilidade, fluxo de água, ar e calor, ph, 
teor de matéria orgânica e temperatura, informa Straalen (1996).
De acordo com os autores Sissino & Oliveira-Filho (2013) os principais fenômenos que 
afetam o movimento de um contaminante no solo são:
• Adsorção → retenção da substância química na superfície de partículas sólidas.
• Percolação → transporte da substancia tóxica através de um meio líquido entre as 
partículas que constituem o solo.
• Difusão → processo pelo qual o agente químico se mistura com o solo e interagem com 
suas partículas.
• Advecção → mecanismo de troca de calor entre o solo e a substância química.
O contaminante através do processo de percolação pode penetrar entre as partículas 
do solo e atingir profundidades de forma que possibilite sua chegada até os lençóis freáticos, 
contaminando-os, e assim, comprometendo o seu uso futuro. As principais fontes de contaminação 
do solo são os lixos jogados em locais proibidos, lixões e aterros sanitários que não cumprem 
com as medidas corretas de descarte e tratamento de resíduos; as minerações, que acabam por 
eliminar diretamente compostos tóxicos no ambiente terrestre; os agrotóxicos que ao serem 
aplicados penetram diretamente na camada superficial terrestre e muitos outros que podem ser 
observados na figura abaixo:
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Figura 14: Representação esquemática da poluição do solo através das diversas fontes de contaminação. 
Fonte: Füsrt (2010).
2.4. Entre os organismos vivos
Existe a possibilidade dos contaminantes serem transportados de um organismo vivo 
para o outro através de suas relações alimentares. É por meio da cadeia alimentar que os 
organismos estabelecem transferências de energia para manutenção da vida. Ela é composta 
desde os produtores primários até os carnívoros superiores e decompositores. Esse tipo de 
transferência de substâncias químicas é mais comum ocorrer em organismos vivos de ambientes 
terrestres e aquáticos e ocorrem principalmente com substâncias orgânicas e metais, pois eles 
podem sofrer um processo denominado bioconcentração. O mecanismo de bioconcentração é 
o aumento da concentração de uma substância química em um organismo, apresentando-se em 
doses superiores encontradas no meio, isso ocorre devido a incorporação através de sua absorção 
do meio abiótico, a qual pode ocorrer principalmente pela superfície respiratória e/ou pela pele. 
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3 - TRANSFORMAÇÕES DOS CONTAMINANTES 
As substâncias químicas podem sofrer diversas transformações a partir do momento em 
que se encontra no ambiente ou nos seres vivos. Elas podem ser convertidas em diferentes formas 
ou transferidos para outros meios ou organismos. Essas transformações podem ocorrer por meio 
de diferentes processos químicos, físicos e biológicos:
• Físicos → acontecem com a atuação de fatores físicos. Exemplo: como a temperatura, 
luz, calor, umidade, solubilidade, densidade. 
• Químicos → ocorrem quando há a alteração da composição química dessas substâncias. 
Exemplo: a fotoxidação atmosféricas de substâncias tóxicas.
• Biológicos → identificam a ação de organismos vivos. Exemplo: atuação de 
microrganismos no solo e sedimentos.
Depois de transportada e estabelecida em seu destino final a substância química pode 
sofrer transformações e gerar efeitos adversos de acordo com o compartimento biológico que está 
atuando. Após serem identificadas, essas substâncias podem passar por um processo de remoção 
ou remediação, a fim de minimizar ou exterminar os danos causados por elas. A sua disposição 
final e o mecanismo de remoção de um determinado contaminante químico são denominados 
sumidouro.
Os mecanismos de transportes para remoção desses contaminantes variam de acordo 
com a forma que foi introduzido e com as propriedades do meio em que se encontram. Vejamos 
como eles podem ser removidos em cada meio a seguir: 
• Para o meio gasoso se a substância química estiver na forma gasosa, as principais formas 
de remoção é a absorção, reação com objetos terrestres, transferência para outro meio (água, 
solo) e através de reação química que acontece na atmosfera, como as da luz (fotólise). Caso o 
contaminante estiver sob forma de partículas, elas serão removidas pela deposição gravitacional, 
impacto e interceptação por objetos da superfície do solo ou ser carreado pela chuva. 
• No meio aquático os processos de remoção são bem mais complexos que os atmosféricos, 
e os principais mecanismos físicos de remoção são a sedimentação, passando o contaminante 
para o sedimento; reações químicas, ou então, através da passagem da substância desse meio para 
um organismo através da interação entre eles.
• Para o ambiente terrestre os procedimentos mais comuns são a interação dos 
contaminantes presentes no solo com os organismos; a degradação química, evaporação/
volatilização e percolação. 
As substâncias químicas, durante esses processos de transformações, podem sofrer 
degradação de acordo com sua natureza orgânica, sendo a biodegradação um dos mecanismos 
mais importantes e que consiste na degradação do contaminante através de organismos vivos, 
principalmente os microrganismos. A Biodegradação é um processo em que a estrutura 
molecular das substâncias químicas é quebrada através de processos metabólicos ou enzimáticos 
dos organismos vivos, a fim de, torná-las mais simples e abortar sua capacidade contaminante. 
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Existem substâncias que são resistentes à biodegradação e são denominadas persistentes. 
Quando na cadeia alimentar, elas podem ser bioacumuladas, bioconcentradas ou biomagnificadas. 
Vejamos as diferenças entre cada uma dessas situações de acordo Montone, 2018:
• Bioacumulação → é o processo pelo qual há o aumento progressivo na quantidade de 
compostos químicos que são absorvidas pelos organismos. O processo pode ocorrer de forma 
direta, quando as substâncias são assimiladas a partir do meio ambiente (solo, sedimento, água) 
ou de forma indireta pela ingestão de alimentos que contém essas substâncias. Esses processos 
frequentemente ocorrem de forma simultânea, em especial em ambientes aquáticos 
• Bioconcentração → ocorre quando as substâncias químicas são absorvidas pelos 
organismos em concentrações mais elevadas do que o ambiente circundante.
• Biomagnificação → é um fenômeno que ocorre quando há acúmulo progressivo de 
substâncias de um nível trófico para outro ao longo da teia alimentar. Assim, os predadores de 
topo têm maiores concentrações dessas substâncias do que suas presas.
De certa forma a bioconcentração e a biomagnificação resultam em bioacumulação de 
substâncias geralmente tóxicas para os organismos.
4 - ROTAS DE EXPOSIÇÃO
O caminho percorrido por essas substâncias até o seu efetivo contato com o receptoré denominado rota de exposição do contaminante. Os autores Sissino & Oliveira-Filho (2013) 
evidenciam seis componentes que fazem parte dessas rotas de exposição. São eles: as fontes de 
contaminação, os compartimentos ambientais afetados, os mecanismos de transportes, os pontos 
de exposição, as vias de exposição e a população receptora. Vejamos detalhadamente cada um 
deles a seguir:
• Fontes de contaminação → é a origem do contaminante. Elas podem ser naturais 
ou antropogênicas, fixas ou móveis, pontuais ou difusas. As principais fontes antrópicas de 
contaminação são: agricultura, indústrias, transportes, atividades domésticas e crescimento 
demográfico.
• Compartimentos ambientais afetados → são os meios ou organismos afetados pelo 
contaminante, como o ar, água, solo, sedimento, biota.
• Mecanismos de transportes → determinam o trajeto dos contaminantes, desde seu 
lançamento na fonte até seu destino final.
• Pontos de exposição → é o local físico onde pode haver a contaminação, como um 
rio, um lago ou uma área isolada.
• Vias de exposição → são os caminhos nos quais os contaminantes podem chegar 
até os organismos, como através da inalação, absorção ou digestão. 
• População receptora → são os organismos que estão sujeitos e expostos a 
contaminação.
A seguir, veremos os principais contaminantes – metais, agrotóxicos e Hidrocarbonetos 
Policíclicos Aromáticos (HPA´s) – e como eles percorrem essas rotas de exposição até causarem 
seus efeitos adversos principalmente no homem.
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5 - METAIS
São compostos químicos constituintes da natureza fazendo parte dos recursos naturais. 
Desde sua descoberta passou a ser utilizado pelo homem, pois suas características e propriedades 
permitiram aumentar sua qualidade de vida. São amplamente utilizados nas metalúrgicas, 
minerações e indústrias, mas o seu uso intenso pelo homem ocasionou uma alteração em seus 
ciclos biogeoquímicos naturais, tornando-os um dos principais contaminantes atualmente.
Por se tratarem de substâncias inorgânicas, uma vez introduzidos no meio, eles não 
podem ser degradados ou decompostos em formas menos tóxicas, pelo contrário, dependendo 
das interações, eles podem aumentar ainda mais sua toxicidade. Devido a essas características os 
metais pertencem ao grupo de prioridades nos estudos e programas de contaminação ambiental 
no mundo, pois causam um grande número de efeitos adversos ao meio e aos organismos, 
incluindo mortes por todo o planeta.
Os principais metais que são estudados são justamente os que possuem os efeitos mais 
nocivos ao ecossistema. São eles: o mercúrio, o cádmio, o chumbo o e arsênico, sendo que o 
chumbo e o mercúrio são considerados poluentes globais. A seguir falaremos sobre como cada 
um deles atua na saúde humana.
5.1. Mercúrio (Hg)
O mercúrio é o único metal líquido à temperatura ambiente, mas pode ser encontrado 
sob outras formas na natureza. Seus efeitos tóxicos se devem à sua propriedade de ligação a 
compostos sulfidrilas (ex. enzimas) ocasionando alteração em sua estrutura e função, o que 
acabam gerando os efeitos tóxicos nos organismos.
As principais atividades humanas que utilizam mercúrio são produção de cloro-soda, 
tintas, materiais plásticos, produtos farmacêuticos, baterias, equipamentos elétricos, lâmpadas, 
mineração de ouro, dentre outras. Atualmente grande parte dessas atividades já não utilizam 
mais esse metal por conta da sua toxicidade.
Esse metal pode ser lançado no ambiente de forma natural ou antropogênica. Naturalmente 
ele é emitido por erupções vulcânicas, incêndios florestais e reações biológicas; através do homem 
por incinerações de resíduos, efluentes industriais, queima de combustíveis fósseis e mineração.
A contaminação pelo mercúrio pode ocorrer no homem de forma ocupacional, em seu 
trabalho, ou por exposição ambiental através do consumo de alimentos contaminados. Seus 
sintomas variam desde tremores, vômitos e diarreia através da exposição aguda até gengivite, 
danos na pele, perda de memória, insônia, depressão, alucinações e psicose através da exposição 
crônica.
Para a biota em geral, o mercúrio é potencialmente tóxico para os microrganismo e 
animais aquáticos, afetando sua reprodução. As plantas não são geralmente afetadas.
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Nas décadas de 50 e 60 ocorreu no Japão um dos maiores desastres ambientais 
relacionados com metais. Aconteceu com o despejo irregular de Mercúrio na bacia 
de Minamata e como consequência gerou dezenas de mortes e ainda vem causando 
danos à população.
Documentário disponível em:
https://goo.gl/27WtQo
Metal descoberto em 1817, por Strohmeyer, na Alemanha o cádmio é encontrado na 
natureza quase sempre junto com o zinco, em proporções que variam de 1:100 a 1:1000, na maioria 
dos minérios e solos. Dificilmente é encontrado em estado puro na natureza, sendo considerado 
relativamente raro. Ocorre em pequenas concentrações na água, petróleo, carvão e em várias 
rochas e solos. São encontrados através de sais inorgânicos, que são bastante solúveis em água 
(ex. Cloretos e sulfatos). Principal fonte natural de Cd na atmosfera é atividade vulcânica
Um dos processos industriais que mais utiliza o cádmio é a galvanoplastia (processo 
eletrolítico que consiste em recobrir um metal com outro) pois ele possui ação anticorrosiva. 
É amplamente empregado na indústria de plásticos, como estabilizadores; em tintas, como 
pigmento; em baterias, como as de Ni-Cd e; como contaminantes nos fertilizantes. O homem 
pode se expor a este metal nessas atividades e também na fabricação de ligas e mineração, expõe 
Vaitsman (2001).
Na agricultura, uma fonte direta de contaminação pelo cádmio é a utilização de 
fertilizantes fosfatados. Sabe-se que a captação de cádmio pelas plantas é maior quanto menor o 
pH do solo. Nesse aspecto, as chuvas ácidas representam um fator determinante no aumento da 
concentração do metal nos produtos agrícolas.
Pode ser transportado: pela atmosfera através de material particulado suspenso, vapor ou 
partículas inaláveis, pela água, sedimentos e solo através de intemperismo, erosão e despejos de 
esgotos e fertilizantes. O Cd bioacumula em plantas aquáticas, invertebrados, peixes e mamíferos. 
O ser humano pode absorver cádmio através da pele (via dérmica), pela respiração 
(via pulmonar) e através da alimentação (via gastrointestinal). Uma vez no organismo humano 
os órgãos-alvo são rins e fígado podendo gerar cânceres, e também pode causar alterações no 
metabolismo do cálcio, como hipercalciúria e formação de cálculos renais. Para a biota aquática 
ele é mais eficientemente acumulado, principalmente pelos microrganismos e moluscos, e em 
plantas acumulam-se principalmente nas raízes. O seu principal efeito tóxico é no crescimento e 
na divisão celular.
5.3. Chumbo (Pb)
Ocorre naturalmente na crosta terrestre e sua principal fonte natural é o minério galena. 
Em geral possuem baixa solubilidade na água e são voláteis. As principais fontes naturais de 
emissão desse metal são o intemperismo geológico e as emissões vulcânicas, muito pequenas 
em relação às fontes antropogênicas que são: aditivos a gasolina, indústrias e fábricas de tubos, 
munição, revestimentos de cabos e chapas para proteção contra radiação, canos, soldas, indústria 
automotivas, ligas, pigmentos, tintas entre outras.
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Dentre as principais fontes de exposição humana estão as minerações, a alimentos 
contaminados, e o ar contaminado, poeiras, podendo penetrar no organismo humano através 
da inalação e alimentação. É liberado para a atmosfera através da combustão de gasolina, óleo 
e carvão; incineração de lixo, fundições, mineração de metal não-ferroso, aplicações industriais 
e combustão de madeira. Quando esse metal é lançado na água, solo ou sedimentotendem a se 
concentrar próximos à fonte, devido a sua baixa solubilidade na água. Sendo assim, o transporte 
dessa substância acontece principalmente através do ar gerando uma dispersão significativa da 
contaminação.
No homem, o chumbo quando incorporado no organismo é distribuído em três grandes 
compartimentos: o sangue, os tecidos moles e os tecidos mineralizados (dentes e ossos) e os órgãos 
críticos são os rins, medula óssea e o sistema nervoso, podendo causar distúrbios neurológicos 
e no sangue pode causar problemas de anemia além de promover efeitos carcinogênicos. Nos 
animais e plantas o chumbo também pode se acumular e podem causar diferentes efeitos de 
acordo com as diferentes sensibilidades das várias populações presentes nos ecossistemas.
5.4. Arsênico (As)
É um elemento químico amplamente distribuído na natureza sob diversas formas, 
sendo o principal constituinte de mais de duzentos tipos de minerais, principalmente sulfetos e 
arsenatos, sendo que sua afinidade com o enxofre o faz ser encontrado em diversos metais, como 
ferro, prata, níquel, cobalto, ferro e chumbo, por exemplo. Os diferentes compostos estão em 
concentrações-traços nos diferentes meios, sendo encontrado no ar, solo e água.
Suas principais fontes de emissão podem ser resultantes de fontes naturais, com os 
intemperismos de minérios e as erupções vulcânicas; ou de fontes antropogênicas, como 
mineração, fundição de metais, agrotóxicos ou queima de combustíveis fósseis. É insolúvel em 
água em sua forma tradicional, porém seus sais apresentam um determinado nível de solubilidade. 
Apesar de seu uso ser proibido em alguns países ele é ainda utilizado na produção de vidros, 
ligas metálicas, na preservação de couro e nas indústrias farmacêuticas e de semicondutores e 
produção de pigmentos.
O Arsênio pode causar no homem desde efeitos agudos, como mortes, até crônicos, os 
quais podem ser tanto locais quanto sistêmicos, a exemplo desse efeito crônico temos os cânceres. 
Pode afetar vários sistemas e órgãos, como a pele, os sistemas respiratórios, cardiovascular, 
imune, reprodutivo, gastrointestinal e nervoso. Para os sinais clínicos de exposição crônica pode 
haver o aumento da salivação, cólicas abdominais, perda de peso, anemia, alterações na pele e nas 
mucosas, além de lesões neurológicas, vasculares e hematológicas.
Para a biota em geral os compostos de Arsênio podem causar diversos efeitos crônicos 
agudos, variando de acordo com a espécie do organismo, o tempo de exposição, a concentração, 
as espécies de arsênio consideradas e das alterações fisiológicas. Os efeitos variam desde a 
mortalidade, até alteração na reprodução e mudanças comportamentais.
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6 - AGROTÓXICOS
Os agrotóxicos pertencem ao grupo dos contaminantes mais estudados em todo o mundo 
devido seu uso intenso e consequências drástica para todo o ecossistema. São também conhecidos 
como defensivos agrícolas, pesticidas, herbicidas, praguicidas, biocidas, agroquímicos e outros. 
Seu nome é alterado de acordo com o organismo-alvo.
No Brasil, o termo é definido pela Lei Federal nº 7.802 de 11 de julho de 1989, 
regulamentada pelo Decreto 98.816 e, posteriormente, pelo Decreto nº 4.074, de 4 de janeiro de 
2002, no seu artigo 1º, inciso IV:
IV - agrotóxicos e afins - produtos e agentes de processos físicos, químicos ou 
biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e 
beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas, 
nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de ambientes urbanos, hídricos 
e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora ou da fauna, a 
fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem 
como as substâncias e produtos empregados como desfolhantes, dessecantes, 
estimuladores e inibidores de crescimento.
Foi a partir da década de 50, com a Revolução Verde, que o processo agrícola passou 
por grandes mudanças, e novas técnicas e tecnologias foram inseridas em sua prática com o 
intuito de aumentar sua produção e lucros. Essas novas implementações na prática agrícola 
resultariam no uso extensivo de agrotóxicos com o objetivo de controlar as doenças e aumentar 
a produtividade, mas, infelizmente as consequências desse ato seriam percebidas posteriormente 
por todo o ambiente e população.
Os defensivos agrícolas são importantes para o desenvolvimento da agricultura, 
principalmente em grande escala, a fim de aumentar sua produção e controlar vetores de doenças 
endêmicas. O grande problema do seu uso é que além de ser tóxico para seu organismo-alvo ele 
também prejudica outras espécies presentes no meio, inclusive o homem e, muitas vezes seus 
efeitos são percebidos tarde demais.
O comportamento do agrotóxico no ambiente é bastante complexo. Quando um 
agrotóxico é utilizado, independentemente do modo de aplicação, possui grande potencial de 
atingir o solo e as águas, principalmente devido aos ventos e à água das chuvas, que promovem 
a deriva, a lavagem das folhas tratadas, a lixiviação e a erosão. Além disso, qualquer que seja o 
caminho do agrotóxico no meio ambiente, invariavelmente o homem é seu potencial receptor, 
cita Sisinno & Oliveira-Filho (2013).
Embora o controle químico de pragas tenha reduzido o índice de doenças para homens 
e animais e incrementado a produção agrícola, agentes químicos podem permanecer ativos no 
meio ambiente por longos períodos, afetando os ecossistemas.Os agrotóxicos podem se dividir 
em grupos distintos de acordo com sua natureza. Os principais e mais utilizados são os Inseticidas 
Químicos, os Inseticidas Biológicos, os Herbicidas e os Fungicidas. Vejamos a seguir algumas 
considerações importantes a respeito desses grupos.
Os Inseticidas Químicos contêm substâncias químicas altamente tóxicas em sua 
composição e são considerados poluentes orgânicos persistentes (POP´s) pois são muito 
resistentes à degradação por processos bioquímicos e por isso são extremamente estáveis e de 
longa vida. 
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Além de serem persistentes e tóxicos são bioacumulativos nos tecidos de animais 
e humanos. São subdivido de acordo com o grupamento químico ao qual pertencem: 
Organoclorados, Organofosforados, Carbamatos e Piretroides são exemplos de grandes grupos 
altamente utilizados. Vejamos sobre cada grupo a seguir:
Os Organoclorados são compostos orgânicos que apresentam átomos de cloro em 
ligações covalente na cadeia. Trata-se de substâncias altamente tóxicas, com alta persistência 
no ambiente, alta taxa de biomagnificação e bioacumulaçao, de grande poder de acúmulo na 
cadeia alimentar, baixa taxa de biodegradação e biotrasnformação, de toxidade crônica, ou 
seja, seus efeitos se manifestam de forma lenta pelo organismo, baixa volatilidade, insolúveis 
em água, lipofílicos (afinidade com gorduras), e de caráter cancerígeno. Devido a tais poderes 
maléficos, os organoclorados passaram a ter uso proibido há por volta de 30 anos, não são mais 
produzidos no Brasil e em vários outros países. Exemplos: DDT (Diclorodifeniltricloroetano), 
BHC (Hexaclorobenzeno), Aldrin, Diendrin e outros.
Os organofosforados derivam da classe química de ésteres do ácido fosfórico. Possui 
menor teor de toxidez com relação aos organoclorados, porém, são absorvidos pelo organismo 
humano através de todas as vias possíveis (respiratória, gastrointestinal, dérmica, por membranas 
de mucosas). Não são cumulativos, insolúveis em água, apresentam toxidade aguda (efeitos 
aparecem rapidamente no organismo). Exemplos: Parathion, Malathion, Orthene, Bidrin.
Os Carbamatos são ésteres do ácido carbâmico, muitas vezes sintetizados a partir de 
compostos organofosforados. Apresenta toxidade aguda média, baixo acúmulo no meio ambiente, 
são insolúveis em água, pouco absorvidos pelo organismo humano e bastante utilizados no 
controle deinsetos em estocagem de grãos. Exemplos: Carbaryl, Methomil, Furadan.
Os Piretroides são derivados do termo piretro que são flores secas dotadas de pitetrina, 
substância que tem carácter inseticida. A piretrina é oriunda de flores do gênero Chrysanthemum 
e é um éster do ácido crisantêmico, e quando sintetizada, dá origem aos piretróides que possui 
ação rápida. Os piretróides inicialmente foram criados para finalidade doméstica: no controle de 
moscas pretas, mosquitos, baratas, percevejos e pulgas. Possui baixa persistência no ambiente, 
são solúveis em água e por isso altamente letal a espécies aquáticas. Exemplos: Ripcord, Talcord, 
Belmark.
Outro grupo importante são os Inseticidas Biológicos ou bio-inseticidas que são 
substâncias de origem natural que controlam insetos e pragas agrícolas. Com a crescente pressão 
mundial para que o ambiente seja preservado, bem como as exigências cada vez maiores do 
mercado internacional em relação à qualidade dos produtos comercializados, o controle biológico 
vem sendo utilizado de forma mais intensa.
 
o termo dedetização teve origem do organoclorado DDT 
(Diclorodifeniltricloroetano) que teve seu uso aplicado para matar organismos e 
insetos. domésticos
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Apresentam geralmente baixos custos, possuem maior tempo de vida útil, são mais 
específicos aos organismos-alvos, baixa toxicidade, controle mais duradouro e evita desequilíbrios 
e ressurgência de pragas, e pode ser utilizado juntamente com outras alternativas de controle, 
como o uso de feromônios sexuais, armadilhas para coleta em massa, plantas resistentes etc. A 
exemplo temos a utilização de fungos que parasitam insetos podendo matá-los ou incapacitá-los, 
mas não produzem patogenicidade aos seres humanos. O fungo Beauveria bassiana é utilizado 
para o controle da broca do café.
Outro grupo de agrotóxicos amplamente utilizado são os Herbicidas que são produtos 
químicos utilizados na agricultura para o controle de ervas classificadas como daninhas. Os 
herbicidas constituem um tipo de pesticida e suas vantagens de utilização é a rapidez de ação, 
custo reduzido, efeito residual e não revolvimento do solo. Mas se em aspectos econômicos o uso 
de herbicidas é vantajoso, no aspecto ambiental esse uso pode trazer sérios riscos. O primeiro 
desses riscos é a resistência desenvolvida pela erva daninha com o passar do tempo, o que 
provoca posteriormente a necessidade do uso de dosagens cada vez maiores de herbicidas. Outro 
problema ambiental de grande relevância é a contaminação das águas e seres vivos, já que se trata 
de substâncias amplamente tóxicas. Exemplos: Gligosatos, Paraquat e Atrazinas. Por fim, temos 
o grupo dos Fungicidas que também constituem um tipo de pesticida e são utilizados em grande 
escala nos produtos agrícolas para controlar doenças provocas por fungos, atuando por inibição 
ou destruição dos mesmos. 
A frequente utilização de fungicidas pode levar à seleção de fungos patogênicos resistentes, 
ou seja, que não são combatidos pela substância. Com isso, a necessidade de utilização de 
fungicidas mais potentes e de doses maiores gera contaminações de ambientes (águas, solos, ar) 
e deixando até resíduos em alimentos. A contaminação por fungicidas, seja ela direta ou indireta, 
provoca sérios danos à saúde dos seres humanos, pois esse grupo possui resultados positivos para 
mutagenicidade, teratogenicidade e grande potencial carcinogênico. Exemplos: Carbendazim, 
Clorotalonil, Vinclozolin e Difenocozanole.
O Brasil é o maior consumidor de agrotóxicos do mundo e, por aqui, os produtos de uso 
agrícola são submetidos a três ministérios para registro: O Ministério da Agricultura que avalia 
a eficiência e praticabilidade; a ANVISA através do Ministério da Saúde que é responsável pela 
avaliação toxicológica e da segurança para os seres humanos; e ao Ministério do Meio Ambiente 
através do IBAMA que realiza a avaliação ecotoxicológica e de segurança ambiental do produto.
Existem outras alternativas de realizar a agricultura de forma que não haja 
contaminação do meio, dos seres humanos e animais? Temos como exemplos 
as agriculturas orgânicas, a utilização de produtos à base de microrganismo e 
feromônios de insetos e o controle biológico. Então, por qual motivo o consumo 
de agrotóxicos continua a aumentar?
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7 - Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs)
São compostos químicos formados somente por carbonos e hidrogênios com estrutura 
que consiste de pelo menos dois anéis aromáticos fundidos. Estes compostos são formados, 
principalmente, pela combustão incompleta da matéria orgânica e seus derivados.
As características principais desse grupo são: apresentam-se de forma sólida, com ponto 
de fusão e ebulição aumentados de acordo com o peso molecular, podem sofrer sublimação, 
diminui sua solubilidade de acordo com o aumento da molécula, possuem baixa solubilidade em 
água, mas são solúveis em solventes orgânicos e são altamente lipofílicos, explica Jacques (2007).
As formas de emissão dessas substâncias químicas podem ser tanto naturais quanto 
antropogênicas, senso estas, as responsáveis pelas maiores emissões. Dentre as principais 
atividades de emissões estão as queimas de matérias orgânicos ou fósseis, ou por causa natural 
ou pelo homem; derramamento de petróleo, indústrias de carvão, resíduos domésticos ou 
industriais, vulcões, produção de alumínio, ferro, aço, queima de resíduos sólidos e fumaça de 
cigarros. Todas essas atividades contribuem para a liberação dos HPAs no ambiente, comenta 
Banforth & Singleton (2005).
Uma das principais formações de HPAs é a queima dos combustíveis fósseis. A formação 
dessas substancias ocorre por meio dos radicais livres envolvendo uma sequência de reações de 
diversos tipos (condensação e fechamento de anéis) que leva à estabilização das espécies altamente 
reativas. Para a sua formação depende do tipo de matéria orgânica original, da temperatura e do 
tempo de reação, aponta Sisinno & Oliveira-Filho (2013).
Depois de liberados para o meio os HPA´s podem ser transportados pela água, através de 
sedimento e pela matéria orgânica em suspensão; e pela atmosfera podem ser levados a grandes 
distâncias pelos ventos em fase gasosa ou associados a partículas atmosféricas e serem depositados 
sobre superfícies vegetais, corpos d’água e solos. O solo é o principal depósito de HPA´s e ficam 
associados a matéria orgânica. Suas concentrações aumentam em áreas próximas de lançamentos 
direto dessas substâncias, como áreas industriais, despejos domésticos, queimadas.
Para ampliar seus conhecimentos
sobre a os efeitos de agrotóxicos
lançadas no ambiente.
- Livro: Primavera Silenciosa
- Autora: Rachel Carson
- Editora Gaia – Global – 2010. 
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Alguns fatores contribuem para a diminuição dessas substâncias no meio como a 
biotransformação através de microrganismo do meio e as reações fotoquímicas de evaporação. 
Os seres humanos podem ser expostos a essas substâncias por diferentes vias, como inalação de 
ar poluído, ingestão de alimentos ou água contaminados, através do hábito de fumar, inalação 
da fumaça de cigarros ou exposição ocupacional através de atividades e processos envolvendo a 
produção ou o manuseio de matérias primas ou resíduos que contenham essas substâncias.
Os HPAs são uma classe de substâncias tóxicas persistentes de grande interesse pois estão 
distribuídas em todos os compartimentos ambientais como resultado de inúmeras atividades 
naturais ou antropogênicas. Do ponto de vista toxicológico está associado a vários tipos de 
cânceres em seres humanos (bexiga, pulmão, esôfago, colo e reto), porém eles não são diretamente 
carcinogênicos, eles formam derivados que possuem esse potencial e que se ligam com o DNA.
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04
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................... 51
1 - AVALIAÇÃO E MONITORAMENTO AMBIENTAL .................................................................................................52
2 - MONITORAMENTO AMBIENTAL EM COMPARTIMENTOS ABIÓTICOS .........................................................53
2.1. MONITORAMENTO NO AR ...................................................................................................................................54
2.2.MONITORAMENTO NA ÁGUA ..............................................................................................................................56
2.3. MONITORAMENTO DO SOLO .............................................................................................................................58
3 - MONITORAMENTO AMBIENTAL EM COMPARTIMENTOS BIÓTICOS .............................................................59
4 - AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE ................................................................................................................................62
4.1. ENSAIOS TOXICOLÓGICOS ..................................................................................................................................63
AVALIAÇÃO AMBIENTAL 
E DA TOXICOLOGIA
PROF.A MA. FRANCINE FERNANDES PALERMO
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DISCIPLINA:
TOXICOLOGIA
AMBIENTAL
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INTRODUÇÃO
No início de nossos estudos dirigimos a atenção para a história da Toxicologia e sua 
evolução. Também perpassamos pelos conceitos teóricos básicos e como essas substâncias 
interagiam com o meio e com os organismos. Evidenciamos as principais formas de contaminação 
ambiental, bem como as principais fontes de contaminação (físicas, químicas e biológicas), rotas de 
exposição e destinos desses contaminantes; e por fim, os efeitos tóxicos das principais substâncias 
químicas encontradas atualmente em nosso planeta (metais, agrotóxicos, e hidrocarbonetos 
policíclicos aromáticos). Para finalizar, nesta unidade veremos como é realizada a avaliação da 
toxicidade e o monitoramento ambiental dos diferentes meios (água, ar, solo e sedimentos). 
É nessa perspectiva que analisaremos a contaminação ambiental, visto que, cada vez mais 
o homem está sujeito as enfermidades relacionadas à essas substâncias químicas introduzidas 
no meio. Desta forma, o equilíbrio natural dos ecossistemas é comprometido, desencadeando 
assim distúrbios, que podem ser devastadores para a saúde humana e ambiental. Esses efeitos 
somente poderão ser minimizados através do uso de ferramentas da Toxicologia Ambiental 
como o monitoramento ambiental e ensaios toxicológicos a fim de detectar a toxicidade dessas 
substâncias no meio e nos organismos e prevenir seus efeitos.
Ao final dessa Unidade, o aluno identificará as técnicas de monitoramento ambiental 
e quais testes toxicológicos mais adequados para cada meio a fim de identificar o impacto dos 
contaminantes e mitigar seus efeitos no ambiente e nos organismos que neles habitam.
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1 - AVALIAÇÃO E MONITORAMENTO AMBIENTAL 
 Uma vez que as substâncias químicas foram introduzidas nos ambientes 
biológicos faz-se necessário o uso da avaliação ambiental para determinar a concentração 
desses contaminantes e mensurar os danos causados por ele. Essa avaliação é realizada a base 
da comparação dos níveis encontrados nos sistemas com os naturais e estipulados para cada 
organismo. 
Figura 15 - Representação da avaliação e do monitoramento ambiental. Fonte: Google Images (2018).
Por definição, avaliação ambiental consiste na avaliação de um determinado local 
com a aplicação de diferentes metodologias, de acordo com cada ambiente, visando gerar um 
diagnóstico ambiental, descrevendo os níveis de contaminação, distúrbio ou preservação de uma 
determinada área. Quando a avaliação ambiental é realizada periodicamente recebe o nome de 
monitoramento ambiental, que é o conjunto de observações e medições de parâmetros ambientais 
e avaliação sistemática de amostras do sistema, de modo contínuo ou frequente, com a finalidade 
de verificar se determinados impactos ambientais estão ocorrendo, e assim, é possível dimensionar 
sua magnitude e avaliar a eficiência de eventuais medidas preventivas. No monitoramento os 
parâmetros analisados, a frequência e os pontos de coletas devem ser registrados e mantidos 
para permitir um acompanhamento dos resultados de forma a correlacioná-los. Os principais 
objetivos é analisar a ocorrência de impactos ambientais através da presença de contaminantes, 
dimensionar sua magnitude, promover ações de controle dos níveis ambientais encontrados e 
propor a adoção de medidas preventivas para evitar maiores danos ocasionados por esse impacto. 
A escolha dos locais de coleta para realizar o monitoramento é de extrema importância e 
deve ser levado em consideração os seguintes fatores:
• Localização e o tipo de fonte de contaminação
• Fatores ambientais, (Clima e solo)
• Principais pontos afetados 
• Rotas de exposição
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• Comunidades animais/vegetais
• Localização das populações humanas vizinhas
• Características físico-químicas do contaminante
A forma de como a amostra será coletada irá depender do tipo do meio analisado, podendo 
ser superficial ou estratificada (coleta em sentido vertical). A frequência da amostragem também 
é estabelecida de acordo com os objetivos propostos e com o meio, de forma que seja estabelecida 
um padrão, podendo ser sistemática: anual, mensal, semanal; ou intensiva: diária, por hora, a 
cada trinta minutos, por exemplo. O processo de avaliação e monitoramento ambiental possuem 
etapas como demonstrado no esquema a seguir:
Figura 16 - Esquema relacionando as etapas da avaliação ou monitoramento ambiental. Fonte: a autora.
2 - MONITORAMENTO AMBIENTAL EM 
COMPARTIMENTOS ABIÓTICOS
Em ecologia, denominam-se fatores abióticos todas as influências que os seres vivos 
possam receber em um ecossistema, derivadas de aspectos físicos, químicos ou físico-químicos do 
meio ambiente, tais como a ar, temperatura, umidade, calor, água, solo, oxigênio, luz, sedimento, 
entre outros. Em meio a esses fatores, analisaremos a seguir os ambientes considerados abióticos 
(a = sem, biótico = vida) que possam causar tal influência nos seres vivos, como o ar, água, solo e 
sedimento, e comentaremos informações relevantes de cada um deles. 
Aprofundo seus conhecimentos sobre o 
tema: Avaliação de impactos ambientais.
SÁNCHEZ, E. L. Avaliação de impacto 
Ambiental – Conceitos e Métodos. Oficina 
de Textos, 2 ed. 2013.
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2.1. Monitoramento no ar
Os processos industriais e de geração de energia, os veículos automotores e as queimadas 
são, dentre as atividades antrópicas, as maiores causas da introdução de substâncias químicas na 
atmosfera, muitas delas tóxicas à saúde humana e responsáveis por danos à flora e aos materiais. 
Para detectar a influência de todas essas atividades no ambiente atmosférico faz-se necessário 
o uso de técnicas e mecanismos que avaliem determinados padrões estabelecidos, a fim de, 
determinar a qualidade desse ar, esse processo é denominado monitoramento ambiental.
Figura 18 - Representação do monitoramento do ar. Fonte: Google Images (2018).
Os processos industriais e de geração de energia, os veículos automotores e as queimadas 
são, dentre as atividades antrópicas, as maiores causas da introdução de substâncias químicas na 
atmosfera, muitas delas tóxicas à saúde humana e responsáveis por danos à flora e aos materiais. 
Para detectar ainfluência de todas essas atividades no ambiente atmosférico faz-se necessário 
o uso de técnicas e mecanismos que avaliem determinados padrões estabelecidos, a fim de, 
determinar a qualidade desse ar, esse processo é denominado monitoramento ambiental.
O monitoramento da qualidade do ar é realizado para determinar o nível de concentração 
de um grupo de poluentes universalmente consagrados como indicadores, selecionados devido 
à sua maior frequência de ocorrência na atmosfera e aos efeitos adversos que causam ao meio 
ambiente. São eles: material particulado (poeira), dióxido de enxofre (SO2), monóxido de 
carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC) e ozônio (O3). Para cada 
uma dessas substâncias, foram definidos padrões de qualidade do ar, ou seja, limites máximos 
de concentração que, quando ultrapassados, podem afetar a saúde, a segurança e o bem-estar 
da população, bem como ocasionar danos ao meio ambiente em geral. No Brasil, os padrões de 
qualidade do ar foram fixados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama), por meio 
da Resolução Conama 03/90. (CONAMA, 1990).
É considerado abaixo dos padrões de qualidade ambiental quando o ar é avaliado como 
impróprio, nocivo ou ofensivo à saúde, inconveniente ao bem-estar público, danoso aos materiais, 
à fauna e à flora ou prejudicial à segurança, ao uso e gozo da propriedade e às atividades normais 
da comunidade. O monitoramento do ar é necessário para estabelecer a qualidade desse ambiente 
visando a saúde da população e dos outros seres vivos, assim como do meio.
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Os principais objetivos do monitoramento da qualidade do ar são:
• Fornecer dados para ativar ações de controle durante períodos de estagnação atmosférica, 
quando os níveis de poluentes na atmosfera possam representar risco à saúde pública;
• Avaliar a qualidade do ar à luz de limites estabelecidos para proteger a saúde e o bem 
estar das pessoas;
• Obter informações que possam indicar os impactos sobre a fauna, flora e o meio 
ambiente em geral;
• Acompanhar as tendências e mudanças na qualidade do ar devidas às alterações nas 
emissões dos poluentes, e assim auxiliar no planejamento de ações de controle;
• Informar à população, órgãos públicos e sociedade em geral os níveis presentes da 
contaminação do ar.
A escolha do local de amostragem no ar será influenciada diretamente pelas variações das 
condições meteorológicas, tais como, intensidade e direção dos ventos, quantidade de chuvas, 
inversões térmicas, temperatura, umidade do ar, pressão atmosférica.
Esses fatores determinarão a circulação, remoção e diluição dos contaminantes da 
atmosfera, assim como a vazão dos diversos contaminantes. Além desses fatores, deve-se 
considerar a influência do fator de dispersão de cada substância química. É necessário conhecer 
a fonte emissora, a fim de, verificar qual é o tipo de emissão – pontual ou difusa – e estabelecer 
uma distância da área de coleta.
Outro aspecto relevante é o diâmetro dos poros dos filtros utilizados para a amostragem, 
uma vez que muitos contaminantes lançados na atmosfera se encontram adsorvidos às partículas. 
Em algumas situações faz-se necessário o monitoramento automático e instalação de estações, 
para a avaliação de SO2, material particulado inalável (MP10), ozônio (O3), óxidos de nitrogênio 
– (NO, NO2 e NOx), monóxido de carbono – (CO) e hidrocarbonetos não-metânicos – (NMHC), 
além dos parâmetros meteorológicos já citados, como direção e velocidade do vento, temperatura 
e umidade relativa do ar. Os resultados desse tipo de monitoramento podem ser acompanhados 
diariamente, de hora em hora, em uma central, tornando rápido e eficiente todo esse processo.
A divulgação dos dados do monitoramento é realizada por meio do cálculo dos Índices de 
Qualidade do Ar (IQAr) – uma ferramenta matemática utilizada para converter as concentrações 
dos poluentes nas escalas boa, regular, inadequada, má, péssima e crítica. O objetivo do IQAr é 
permitir uma informação precisa, rápida e facilmente compreendida sobre os níveis diários de 
qualidade do ar.
A exposição aos poluentes atmosféricos pode gerar efeitos diretamente na saúde da 
população, como problemas respiratórios (asma, bronquite, enfisema pulmonar e câncer de 
pulmão) e cardiovasculares, mesmo quando as concentrações dos poluentes na atmosfera não 
ultrapassam os padrões de qualidade do ar vigentes, e também afetar ainda a qualidade dos 
materiais (corrosão), do solo e das águas (chuvas ácidas), além de afetar a visibilidade.
 A taxa de mortalidade ocasionado pela exposição ao ar contaminado aumenta a cada 
ano e as populações mais vulneráveis são as crianças, os idosos e as pessoas que já apresentam 
doenças respiratórias. Portanto, para evitar o aumento desses danos é necessário o monitoramento 
contínuo desse ambiente a fim de melhorar a qualidade do ar para toda a população.
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2.2. Monitoramento na água
Figura 19 - Representação do monitoramento da água. Fonte: Google Images (2018).
A água é o elemento fundamental da vida. Seus múltiplos usos são indispensáveis a um 
largo espectro das atividades humanas, onde se destacam, entre outros, o abastecimento público e 
industrial, a irrigação agrícola, a produção de energia elétrica e as atividades de lazer e recreação, 
bem como a preservação da vida aquática.
A crescente expansão demográfica e industrial observada nas últimas décadas trouxe 
como consequência o comprometimento das águas dos rios, lagos e reservatórios e o seu 
monitoramento passou a ser necessário para garantir a vida de todo ecossistema.
O que significa monitorar a qualidade das águas? O monitoramento é o conjunto de 
práticas que visam o acompanhamento de determinadas características físicas, químicas 
bioquímicas e biológicas do ambiente aquático, a fim de manter as condições necessárias à vida. 
Objetivos desse monitoramento:
• Caracterizar a qualidade natural das águas subterrâneas;
• Estabelecer Valores de Referência de Qualidade – VRQ para cada substância de interesse, 
por aquífero;
• Avaliar as tendências das concentrações das substâncias monitoradas;
• Identificar áreas com alterações de qualidade;
• Subsidiar as ações para prevenção e controle da poluição do solo e da água subterrânea;
• Avaliar a eficácia dessas ações a longo termo;
• Subsidiar a formulação de ações de gestão da qualidade do recurso hídrico subterrâneo, 
no âmbito dos Comitês de Bacias Hidrográficas; 
• Subsidiar a classificação das águas subterrâneas para o enquadramento e a cobrança 
pelo uso, a fim de efetuar sua proteção.
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No Brasil, os padrões e procedimentos relativos ao controle e vigilância da qualidade da 
água para o consumo humano e seu padrão de potabilidade, são regulamentados pela Portaria n. 
518 de 25 de março de 2004, informa Brasil (2004). Esta Portaria determina padrões e limites em 
relação aos parâmetros: 
• Físicos – como pH, cor e turbidez;
• Químicos – como alumínio, amônia, cloro residual e substâncias que podem representar 
risco à saúde (fluoreto, chumbo, mercúrio, nitrato, etc.);
• Microbiológicos – como coliformes fecais e organismos patogênicos;
• Radioatividade
O CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) regulamenta no âmbito federal os 
padrões de lançamento de efluentes nos cursos d’águas com base nas Resoluções n. 357 de 17 de 
março de 2005, e n. 397 de 03 de abril de 2008. Temperatura, pH, materiais sedimentáveis; DBO 
(demanda bioquímica de oxigênio), elementos químicos, dentre outros.
Para realizar as análises é necessário estabelecer uma rede de monitoramento hídrico que 
consistem em: 
• Pontos de coleta, denominadas estações de monitoramento, definidos em função dos 
objetivos da rede e identificados pelas coordenadas geográficas.• Conjunto de instrumentos utilizados na determinação de parâmetros em campo e em 
laboratório.
• Conjunto de equipamentos utilizados na coleta: baldes; amostradores em profundidade 
(garrafa de Van Dorn); corda; frascos, caixa térmica, veículos; barcos; e motores de popa.
• Protocolos para a determinação de parâmetros em campo; para a coleta e preservação 
das amostras, para análise laboratorial dos parâmetros de qualidade; e para identificação das 
amostras.
• Estrutura logística de envio das amostras: locais para o envio das amostras; disponibilidade 
de transporte; logística de recebimento e encaminhamento das amostras para laboratório.
O controle e o monitoramento dos recursos hídricos, tem o objetivo de:
• Avaliar a evolução da qualidade das águas interiores para cada ponto de amostragem;
• Propiciar o levantamento das áreas prioritárias para o controle da poluição das águas;
• Subsidiar o diagnóstico da qualidade das águas doces utilizadas para o abastecimento 
público e outros usos;
• Dar subsídio técnico para a elaboração dos relatórios de situação dos recursos hídricos, 
realizados pelos Comitês de Bacias Hidrográficas;
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• Identificar trechos de rios, onde a qualidade da água possa estar mais degradada, 
possibilitando ações preventivas, assim como, construção de ETEs por parte do município 
responsável pela poluição ou adequação de lançamentos industriais.
O monitoramento de um contaminante na água deve ser realizado pelo menos durante 
um período da estação seca e um período da estação chuvosa. Os resultados podem não ser 
muito conclusivos, pois a água é um meio em constante mudança e movimento. Dessa forma, 
os resultados poderão indicar informações de uma situação instantânea, sendo que as análises 
das concentrações encontradas no sedimento ou na biota aquática do local podem fornecer 
informações adicionais, de natureza mais integradora no tempo. Alguns fatores que devem ser 
considerados em um monitoramento ambiental na água são: pH, temperatura, salinidade da 
água, variações diárias sazonais na vazão dos corpos hídricos, partículas em suspensão presentes 
na coluna d’água dentre outros.
2.3. Monitoramento do solo
O solo é um recurso natural fundamental para os ecossistemas, que está intimamente 
correlacionado com os principais ciclos biogeoquímicos do planeta, como o da água, carbono 
e do nitrogênio. É o principal substrato das plantas e, consequentemente, fundamental para os 
sistemas agrícolas e para as atividades humanas. 
Figura 20 - Representação do monitoramento do solo. Fonte: Google Images (2018).
As principais fontes de contaminação do solo são os esgotos domésticos e industriais, 
atividades agrícolas e pecuárias, emissão de gases, desmatamento e mineração. A função do solo 
é atuar frequentemente como um “filtro”, tendo a capacidade de depuração e imobilizando grande 
parte das impurezas nele depositadas. No entanto, essa capacidade é limitada, podendo ocorrer 
alteração da qualidade do solo, devido ao efeito cumulativo da deposição de substâncias químicas 
provenientes dessas fontes de contaminação, principalmente do ar e da água.
Como recurso natural dinâmico o solo é passível de ser degradado em função do seu 
uso inadequado, comprometendo assim suas funções básicas. Estas interferências negativas 
interferem diretamente no equilíbrio ambiental e diminui drasticamente a qualidade de vida 
nesses ecossistemas, por isso, é de fundamental importância o monitoramento e a manutenção 
da qualidade do solo para mantê-lo produtivo e evitar o seu esgotamento ou deterioração. Nesse 
sentido, os objetivos do monitoramento do solo é:
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• Caracterizar o estado de saúde ambiental
• Detectar a presença de contaminantes
• Mitigar os efeitos provocados por contaminantes
• Promover estudos de prevenção a danos ambientais
• Melhorar a qualidade de vida dos organismos que vivem nesse meio
No Brasil, o monitoramento do solo tem como apoio a Resolução CONAMA Nº 
420/2009 que “[...] Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto 
à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de 
áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas [...]” (BRASIL, 
2018).
Para análise do solo é necessário seguir protocolos para definição da escolha do ponto 
de coleta e amostragem conforme o objetivo das análises ambientais. Após a coleta da amostra, 
que é geralmente vertical para coletar diferentes estratos do solo, ela é levada para o laboratório 
onde são realizadas as análises pretendidas, principalmente a química, que avalia a fertilidade do 
solo, determinando a disponibilidade de nutrientes para as plantas, o pH e a matéria orgânica 
do mesmo; e a análise granulométrica, que determina a proporção de constituintes do solo 
(areia, silte, argila) que influenciam no seu correto uso e manejo, indicando: risco de erosão, 
disponibilidade de água para as plantas, o uso econômico de adubos, a mecanização adequada e 
qual a melhor cultura a ser implantada.
A vantagem dessas análises é que elas oferecem um resultado rápido, de baixo custo e 
que podem ser feitas em qualquer época do ano, dependendo do tipo da cultura e do solo e, por 
ser um compartimento que não apresenta mobilidade, pode indicar resultados mais precisos e 
cumulativos com relação a uma deposição de contaminantes em função do tempo. Conclui-se 
também que o monitoramento de solo contaminado pode contribuir através das informações 
coletadas em ações de planejamento, recuperação, controle, conservação e preservação do 
ambiente de estudo, ajustando-se o plano de remediação ambiental para um melhor desempenho 
de acordo com cada caso. 
3 - MONITORAMENTO AMBIENTAL EM 
COMPARTIMENTOS BIÓTICOS
O Monitoramento ambiental em compartimentos bióticos é conhecido usualmente por 
biomonitoramento, que é uma maneira de verificar a “saúde” dos ecossistemas. Biomonitoramento 
pode ser definido como o uso sistemático das respostas de organismos vivos, indivíduos, populações 
ou comunidades, para avaliar as mudanças ocorridas no ambiente, geralmente causadas por 
ações antropogênicas. Esse procedimento é uma importante ferramenta de avaliação da situação 
ambiental, fornecendo subsídios para uma análise integrada da qualidade desses ambientes, pois 
é limitado a uma escala espacial e temporal definidas e se preocupa com os impactos gerados 
principalmente pela contaminação através das substâncias químicas.
Depois que o meio é contaminado, surgem as respostas aos efeitos dos contaminantes. 
Essas respostas podem ser detectadas através de mortes de organismos, alterações nas relações 
alimentares, distúrbios comportamentais e fisiológicos por meio de análises laboratoriais através 
de ensaio bioquímicos e genéticos. Para tal, de acordo com Sissino & Oliveira-Filho (2013), 
podemos usar dois tipos de parâmetros no biomonitoramento: os diretos ou indiretos:
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• Parâmetros Diretos → o critério a ser analisado é um fator não biológico, apesar da 
utilização de material biológico do organismo. Exemplo: análises químicas nos organismos.
• Parâmetros Indiretos → critério analisado é biológico. Exemplo mudanças morfológicas, 
citológicas, fisiológicas ou bioquímicas nos indivíduos; ausência e abundancia de populações de 
indivíduos, entre outros.
O biomonitoramento avalia diretamente o impacto dos contaminantes por meio da 
observação, coleta e análise periódica da fauna e/ou flora do local atingido e o resultado se baseia 
nas respostas dos organismos para avaliar a exposição ambiental às essas substâncias químicas. 
A toxicocinética é caracterizada como sendo a ação que o organismo realiza sobre a substância 
toxicante. Atua em quatro níveis distintose consecutivos: absorção, distribuição, metabolismo e 
excreção.
Os organismos utilizados para medida dos parâmetros indiretos devem ser sensíveis aos 
graus de contaminação, pois eles indicarão o nível de contaminação do meio através de suas 
alterações morfológicas e sua abundância (presença ou ausência) no local de estudo. É por meio 
dos indivíduos locais de cada ambiente que é possível verificar as alterações provocadas por essas 
substâncias químicas, sendo assim, conhecidos como monitores naturais dos impactos sofridos 
pelos ecossistemas. Por se tratarem de seres vivos, passam a ser conhecidos como biomonitores.
Por definição, os biomonitores são organismos que respondem com precisão às 
modificações ocorridas no meio ambiente, devido a sua alta capacidade de acúmulo de substâncias 
tóxicas. São considerados mais qualificados os organismos que possuem seu metabolismo 
associado diretamente ao meio que se pretende analisar. Os biomonitores podem ser classificados 
em:
• Passivos → são aqueles que já habitam a área de estudo e refletirão a exposição a longo 
prazo;
• Ativos → são aqueles incorporados no local de estudo.
 
Para ser um biomonitor são necessárias algumas características principais, como:
• Ser abundante no local de estudo;
• Ser amplamente distribuído no ambiente;
• Ser de fácil coleta; 
• Exibir alta concentração de determinado contaminante; 
• Ter fácil identificação; e
• Possuir dados fisiológicos e ecológicos bem definidos e conhecidos.
A escolha do biomonitor deve levar em consideração as condições do meio e do próprio 
organismo, de acordo com a situação específica de investigação. Exemplo: para a análise do 
impacto de um efluente industrial, cuja fonte é pontual (é lançado em um só ponto) e que foi 
despejado na coluna d’água de um rio, deverá ser utilizado como indicador espécies que habitam 
esse local onde se encontra o contaminante, como por exemplo as espécies bentônicas. Neste caso 
não adiantaria usar como monitor um organismo com grande mobilidade e que saia da área de 
contaminação, como um peixe.
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O biomonitoramento apresenta algumas vantagens quando comparado aos métodos de 
monitoramento convencionais, como as descritas a seguir: 
• Permite a avaliação de riscos impostos por poluentes em ecossistemas;
• Permite detectar níveis crônicos ou agudos de contaminação do ar; 
• Integra fatores endógenos os organismos que podem influenciar a resposta à poluição;
• Integra fatores externos demonstrando efeitos sinérgicos e aditivos;
• Amplia a área monitorada, pelo seu menor custo; 
• Apresenta diferentes sensibilidades e taxas de recuperação (avaliação de degradação e 
recuperação ambiental); 
• Capacidade de concentrar e armazenar substâncias em seus tecidos, as quais muitas 
vezes não são detectadas por meios químicos. 
• Não utilização de energia elétrica para a exposição; 
• Os organismos usados nos estudos, os chamados biomonitores, apresentam uma relação 
intrínseca com o ambiente; 
As espécies usadas no biomonitoramento, as biomonitoras, são classificadas de acordo 
com suas capacidades, em: 
• Espécies biomonitoras sentinelas: são utilizadas apenas para indicação; 
• Espécies biomonitoras detectoras: ocorrem naturalmente no local e respondem ao 
estresse de forma capaz de ser medida.
• Espécies biomonitoras exploradoras: são espécies que reagem positivamente ao distúrbio 
ou agente estressor no ambiente. 
• Espécies biomonitoras acumuladoras: são espécies capazes de acumular as substâncias 
nocivas, permitindo a análise da bioacumulação. 
• Espécies biomonitoras bio-ensaios: são espécies usadas nas experimentações 
laboratoriais. 
Você usaria organismos aquáticos sésseis (fixos a um substrato) para indicar o 
grau de contaminação de um rio, desde sua nascente até seu deságue no mar?
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No estudo do biomonitoramento algumas variáveis devem ser consideradas como a 
sensibilidade dos organismos indicadores às substâncias estudadas; o ciclo de vida, idade e sexo 
dos organismos; as influências das variações sazonais do ambiente analisado; as características 
específicas de cada meio, como por exemplo a salinidade (organismos marinhos ou de água 
doce). Com os avanços tecnológicos o biomonitoramento passou a ficar mais rápido e eficaz, 
pois o uso de biossensores e técnicas de geoprocesso facilitaram os estudos de contaminação 
ambiental. O geoprocessamento utiliza informações geográficas aliadas a técnicas matemáticas 
e computacionais e, a partir delas cria mapas digitais georeferenciados facilitando os estudos 
ambientais.
 O principal instrumento computacional de geoprocessamento é o GPS (Sistema de 
Informação Geográfica) que cria um banco de dados que permite simulações que melhora o 
entendimento da dinâmica ambiental.
4 - AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE
Abordamos anteriormente todos os processos referentes a entrada da substância química 
até o meio, sua dinâmica de atuação, os efeitos provocados no ecossistema e como é realizado 
o monitoramento ambiental. Agora, analisaremos a última etapa do ciclo dessa substância: a 
avaliação da toxicidade.
A toxicidade é uma propriedade de cada substância para produzir efeito adverso sobre 
um organismo vivo, seja a nível molecular, celular ou bioquímico, ou sobre uma comunidade 
após sua exposição por determinado tempo, dose ou concentração.
Estudamos que para realizar os testes de toxicidade de uma substância, ou a mistura de 
substâncias, é necessário a utilização de organismos vivos ou de sistemas biológicos através dos 
bioensaios. De acordo com Sissino e Oliveira-Filho (2013) Estes podem ser divididos em dois 
grupos:
1) Os bioensaios que se preocupam com a predição, ou seja, com a antecipação de um 
possível efeito.
2) Os bioensaios que se preocupam com a avaliação da exposição, ou seja, com o 
monitoramento do efeito existente.
Vale ressaltar que os ensaio de toxicidade não são realizados para demonstrar que a 
substância é segura, e sim para caracterizar os efeitos tóxicos que essa substância produz.
Aplicação de Geoprocessamento no Brasil → lançamento de satélites que 
monitoram as queimadas e o desmatamento na Amazônia (Parceria do INPE com 
a China).
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Os testes de toxicidade obedecem à um código de ética, por isso experimentações com 
seres humanos são controladas. Muitas informações são obtidas através de métodos clínicos e 
epidemiológicos já registrados e, caso elas não sejam suficientes ou estejam indisponíveis, são 
realizados ensaios com animais de experimentação, entretanto, apenas algumas espécies podem 
ser utilizadas para tal finalidade. 
Os principais animais utilizados para ensaios toxicológicos são os mamíferos, a exemplos 
temos os macacos, cachorros, coelhos, ratos e camundongos. Os resultados obtidos nesses 
animais para determinado agente químico, quando qualificados, são aplicados para o homem a 
fim de proteger sua saúde.
Além dos ensaios realizados em laboratórios podem acontecer os ensaios de campo para 
validar a projeção dos resultados experimentais para o ecossistema. Nesse tipo de ensaio pode-se 
utilizar o ser humano como colaborador, a fim de analisar a presença de alguma substância em 
seu organismo. Para tal, são realizadas coletas de sangue, urina, cabelo ou saliva, caracterizando 
assim o monitoramento biológico.
Os testes toxicológicos que não são diretamente realizados para a saúde do homem e sim 
aos agravos da “saúde” do meio ambiente são denominados testes ecotoxicológicos e pertencem 
ao ramo da Toxicologia denominada Ecotoxicologia, a qual já estudamos anteriormente seus 
princípios básicos. 
4.1. Ensaios Toxicológicos
 Detectada a presença da substância química no ambiente faz-se necessário o uso dos 
ensaios toxicológicos. Essas análises têm porfinalidade obter informações sobre os contaminantes 
como: sua magnitude, se estão isoladas ou em formas de misturas, se é nociva aos organismos, 
como são seus efeitos e o local onde se manifestam. Todas essas informações são obtidas através 
de ensaios com matéria viva e podem ser aplicados nas seguintes situações: 
• Monitoramento da qualidade dos diferentes meios; 
• Determinação da toxicidade de várias substâncias ou de misturas destas;
• Identificação das estruturas afetadas pelos agentes tóxicos;
• Comparação da sensibilidade específica de vários organismos aos mesmos contaminantes;
Há uma certa polêmica envolvendo o uso de animais em testes de laboratório. Os 
órgãos de proteção aos animais acusam o homem de maus tratos aos durante 
a aplicação desses testes, já os cientistas afirmam que é para o bem da saúde 
humana esses resultados. Você é a favor ou contra o uso desses animais para a 
realização desses tipos de testes?
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• Determinação dos efeitos estimulantes ou inibidores (tróficos) de diferentes substâncias 
químicas; 
• Avaliação da bioacumulação de substâncias; 
• Avaliação da biodegradação de substâncias; 
• Hierarquização de contaminantes ou fontes de poluição.
Os primeiros ensaios a serem realizados são de toxicidade aguda a fim de detectar os 
primeiros efeitos causados pela administração das substâncias químicas e também a nível de 
comparação com outras. Nesse tipo de teste são determinadas as DL50 e CL50 além de fornecer a 
identificação de órgãos-alvo e outras manifestações clínicas, o estabelecimento da reversibilidade 
da resposta tóxica e a relação dose-resposta para estudos posteriores.
A seguir, alguns exemplos de ensaios de toxicidade aguda muito utilizados no Brasil e 
realizados com a utilização de animais de experimentação principalmente ratos e coelhos.
• Ensaios de determinação da DL50 oral que visa verificar a toxicidade produzida por 
uma substância administrada pela via oral;
• Ensaios de determinação da DL50 dérmica que visa verificar a toxicidade produzida por 
uma substância administrada pela via dérmica;
• Ensaios de determinação da CL50 inalatória que visa verificar a toxicidade produzida 
por uma substância administrada através da inalação;
• Ensaios de irritação dérmica primária
• Ensaios de irritação ocular primária
• Ensaios de sensibilização dérmica
Os ensaios de toxicidade subaguda são realizados para obter informações sobre a 
toxicidade de uma substância após sua administração repetida e estabelecer doses para estudos 
crônicos. Os ensaios de toxicidade sub-crônicos duram em média noventa dias e o principal 
objetivo desse estudo é o estabelecimento do NOAEL (Nível de Efeito Adverso Não Observado), a 
identificação e a caracterização do órgão específico afetado pelo composto testado após repetidas 
doses.
Os ensaios de toxicidades crônica são testes a longos prazos, de 6 meses a dois anos, e 
são usados para avaliar a toxicidade cumulativa de substâncias e, incluem observações sobre o 
desenvolvimento de tumores e a possibilidade de um efeito carcinogênico.
A seguir alguns exemplos de ensaios de toxicidade crônica ou prolongada que são muito 
utilizados no Brasil para solicitação de registros de novos produtos e realizados com a utilização 
de animais de experimentação principalmente ratos e coelhos.
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• Testes mutagênicos que detectam alterações no DNA dos organismos e muito realizado 
com microrganismos, como a Salmonella typhimurium, e com células de mamíferos in vitro ou 
in vivo, principalmente de ratos;
• Ensaios subcrônicos oral, dérmico e inalatórios para a determinação de efeitos tóxicos 
e do nível da de dose sem efeito adverso (NOEL);
• Teste de toxicologia reprodutiva e prole que consta de ensaios realizados em duas 
gerações para obter informações acerca dos efeitos adversos de uma substância sobre a integridade 
e o desempenho dos sistemas reprodutivos masculinos e femininos;
• Ensaio de toxicidade do desenvolvimento – Teratogenicidade – que avalia os efeitos da 
exposição da fêmea gestante sobre o desenvolvimento embrionário, incluindo mortes, anomalias 
estruturais e retardo de crescimento;
• Testes de Carcinogenicidade que avalia o desenvolvimento de lesões neoplásicas.
Documentário: “Terra” 
Evidencia os impactos ambientais provocados pelo Homem colocando em risco 
todas as espécies existentes no mundo.
Disponível trailer em: < http://www.jardimdomundo.com/10-documentarios-
sobre-impacto-ambiental-disponiveis-netflix/ >
Vídeo completo no Netflix.
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ENSINO A DISTÂNCIA
REFERÊNCIAS
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Rima. São Paulo: Intertox. 2003.
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current knowledge and future directions. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 
Sussex, v.80, n. 7, p. 723-736, 2005.
BERNARDO. L. G. R. Noções de Toxicologia. Faculdade de Engenharia de Minas Gerais – 
FEAMIG – Minas Gerais, 2008. 20p.
BRASIL. Lei Federal nº 7.802 de 11 de julho de 1989. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/
ccivil_03/leis/L7802.htm> Acesso em: 20 jan. 2018.
BRASIL. Art. 54 da Lei de Crimes Ambientais - Lei 9605/98. Disponível em: <https://www.jusbrasil.
com.br/topicos/11332714/artigo-54-da-lei-n-9605-de-12-de-fevereiro-de-1998> Acesso em: 27 jan 2018.
CHASIN. A. A. M.; PEDROZO. M. F. M. As bases Toxicológicas da ecotoxicologia. São Carlos, 
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