SANEAMENTO_03A_Ensaios Ecotoxicologicos_Indicadores Biologicos

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FACULDADE DE ENGENHARIA 
 
DEPARTAMENTO DE ENHENHARIA SANITÁRIA E DO MEIO AMBIENTE 
 
 
 
DISCIPLINA: 
 
SANEAMENTO GERAL 
 
 
 
PROFESSORA: 
 
CAMILLE MANNARINO 
 
 
AULA: 
 
PARÂMETROS E PADRÕES DE QUALIDADE DA S ÁGUAS 
(ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS) 
ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS 
 A determinação de parâmetros coletivos ou globais é comumente 
adotada como ferramenta de controle de poluição. 
 pH, DBO, DQO, nitrogênio amoniacal, fósforo, cloretos, série sólidos, metais 
(Cd, Ni, Zn, Cu, Pb, Al, Fe) etc. 
 Entretanto, efluentes podem apresentar grande complexidade e 
variabilidade de compostos orgânicos e inorgânicos, que não são 
identificados em análises físico-químicas. 
 O controle de poluição por meio de parâmetros físico-químicos pode 
não ser suficiente para garantir que os efluentes não causarão 
efeitos tóxicos à biota aquática e à saúde humana. 
 Toxicidade refere-se à capacidade de uma substância ou mistura de 
substâncias de produzir efeitos adversos a determinado organismo 
vivo. 
 Ensaios de toxicidade: 
 Avaliam o potencial tóxico de um agente químico ou de uma mistura. 
 Os efeitos dos poluentes são mensurados pelas respostas de 
organismos vivos. 
 Buscam identificar interações entre os poluentes e os organismos 
através da observação de indicadores biológicos, ou biomarcadores. 
 Alterações de funções vitais ou de composição química nos organismos 
podem indicar efeitos de exposição a poluentes antes que danos letais 
possam ocorrer. 
 As alterações podem ser bioquímicas, celulares, moleculares ou 
mudanças fisiológicas nas células, fluidos corpóreos, tecidos ou órgãos 
de um organismo. 
 
 
ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS 
 Ensaios de toxicidade: 
 Os organismos-teste devem atender a critérios relativos à facilidade de 
manuseio, distribuição geográfica ampla, disponibilidade de aquisição, 
sensibilidade a poluentes e garantia de confiabilidade dos resultados. 
 Exemplos: bactérias (decompositores), algas (produtores primários), protozoários 
(consumidores primários), microcrustáceos (consumidores) e peixes (consumidores). 
 Ensaios agudos são realizados utilizando períodos de exposição dos 
organismos aos poluentes variando de 0 a 96 horas. 
 Identificam respostas rápidas e severas dos organismos à exposição dos poluentes 
(morte, imobilidade etc.). 
 Em ensaios crônicos, os organismos são expostos por um período mais 
longo, variando de dias a anos, de acordo com o ciclo de vida da 
espécie avaliada. 
 Identificam danos que se manifestam após um período maior de exposição (alterações 
nos padrões de crescimento e reprodução dos organismos, alterações metabólicas, 
mutações etc.). 
 São capazes de identificar efeitos subletais de poluentes em organismos, ou seja, 
efeitos que ocorrem antes da morte do organismo. 
 
 
ENSAIOS ECOTOXICOLÓGICOS 
ENSAIOS DE TOXICIDADE AGUDA 
 Exemplos: ensaios ecotoxicológicos realizados com os organismos-
teste Danio rerio (peixe), Daphnia similis (microcrustáceo) e 
Vibrio fisheri (bactéria). 
 Ensaios com duração de 48h, de acordo com as normas NBR15088 (2006), 
NBR 12713 (2009) e NBR15411 (2006). 
 
 
 
 
 
 Daphnia similis Danio rerio 
Efeito esperado: 
morte dos organismos 
Efeito esperado: 
imobilidade dos organismos 
Vibrio fisheri 
Efeito esperado: 
redução de emissão de 
luz pelos organismos 
Esquema básico de um ensaio de toxicidade 
 
 K 
 L K 
J 
J K 
J J 
J J 
J J 
J J J 
J J 
J J J 
100 
% de Solução Tóxica 
 
75 
 
50 
 
25 
 
12,5 0 (controle) 
 
100 70 60 40 0 0 
% do s Efeitos Observados no Organismo 
CL50 - Concentração Letal a 50% dos 
organismos em 24 horas de exposição 
L 
 L L 
L 
L 
 L L 
 L 
 L 
 
 L 
(1:1) (1:1,3) (1:2) (1:4) (1:8) 
ENSAIOS DE TOXICIDADE AGUDA 
Determinação da CL50 ou CE50 
 Interpolação Gráfica: 
Porcentagens de efeito x Concentração da 
amostra (em escala logarítmica) 
 
 
 Programa Trimmed Spearman-Karber 
ENSAIOS DE TOXICIDADE AGUDA 
Exemplo de laudo de toxicidade 
Fator de 
Diluição 
Concentração (%) 
% mortalidade 
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 
Controle 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
1:8 12,5 0 0 10 0 0 0 0     
1:4 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
1:2 50 0 10 20 90 30 0 40 10 50 0 10 
1:1,3 75 30 60 100 100 100 100 100 100 100 100 100 
1:1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 
Fator de toxicidade 2 2 4 4 4 2 4 2 4 2 2 
CL50 (%) 78,1 66,6 55,3 37,4 51,9 60,8 49,2 58,0 46,5 61,2 58,0 
 Unidades de Toxicidade (UT): menor fator de diluição da amostra em que não ocorreu o efeito tóxico 
esperado em mais de 10% dos organismos (CEO – Concentração de Efeito Observado). 
 CL50: concentração necessária do efluente ensaiado para causar a morte em 50% dos organismos-
teste. 
ENSAIOS DE TOXICIDADE AGUDA 
 Exemplo: 
 
 Biomarcadores de toxicidade subcrônica: 
 Nível individual: tamanho, peso e fator de condição. 
 Nível molecular: 
 nível de Metalotioneína  biomarcador de exposição a metais pesados; 
 atividade da enzima Acetilcolinesterase  indicador de efeitos neurotóxicos 
decorrentes da exposição a agrotóxicos organofosforados e carbamatos; 
 concentração de HPA’s na bile  indicador de exposição a HPA’s. 
 Nível celular: frequência de Micronúcleos e outras anormalidade nucleares  indicativo 
de dano ao material genético das células (efeitos genotóxicos). 
 
ENSAIOS DE TOXICIDADE CRÔNICA