O documento discute conceitos e métodos de ecotoxicologia aquática, incluindo a história da área, experimentação com organismos-teste, testes agudos e crônicos, e legislação aplicável. Aborda o uso de organismos como algas, crustáceos e peixes para avaliar a toxicidade de substâncias químicas em ecossistemas aquáticos.

1. Ecotoxicologia
Aquática
Bióloga MSc. Débora Monteiro Brentano

2. 1. Conceito
2. Breve Histórico
3. Experimentação
3.1 Relevância Ecológica
3.2 Sensibilidade
4. Princípio do Método
4.1 Testes agudos
4.2 Testes crônicos
5. Legislação
6. Estudo de Caso

3. ECOLOGIA TOXICOLOGIA
Ciência que estuda
a relação dos seres
vivos entre si e com
o ambiente que os
cerca
Ciência que estuda
o efeito de um
agente químico em
uma dada espécie
Ecotoxicologia
Ciência que estuda os efeitos de um ou mais agentes
químicos sobre uma população ou comunidade de
organismos e seus reflexos sobre o ecossistema.
1. Conceito

4. Silent Spring – Rachel Carson (1962)
Descreve os efeitos catastróficos do uso indiscriminado de pesticidas
(décadas de 1940 e 1950)
Separação da Ecotoxicologia da Toxicologia Clássica.
2. Breve Histórico

5. O termo Ecotoxicologia foi cunhado por René Truhaut, em 1969,
reunindo a designação eco (do grego oikos, elemento de composição
com o significado de casa, domicílio, habitat) e a palavra toxicologia
(ciência dos agentes tóxicos, dos venenos e da intoxicação).
BREVE HISTÓRICO SOBRE ECOTOXICOLOGIA
NO MUNDO
Primeiros testes entre 1863 e 1917.
Termo foi sugerido pela primeira vez em 1969.
A partir dos anos 70 aplicação dos testes
ecotoxicológicos.
Na década de 80 testes foram normalizados.

6. NO BRASIL
. 1971 primeiro trabalho Rocha et al. em São
Paulo.
. 1975 CETESB - programa de padronização da
ISO.
. 1982 no RJ - Encontro Técnico com entidades
ambientais e universidades.
. 1985 em Brasília . Encontro Técnico haviam
projetos similares.

7. 1990 CETESB . Seminário com várias
entidades. Ênfase ao controle de efluentes
líquidos.
1991 Petrobras promoveu 1º Encontro de
Ecotoxicologia.
2000 - Sociedade Brasileira de Ecotoxicologia .
SETAC Brasil.
O XIV Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia
ocorrerá em 2016, em Curitiba/PR.

8. Podemos determinar a ecotoxicidade através de
análises químicas?
Como avaliar a ecotoxicidade?

9. A Ecotoxicologia deve envolver tanto
observação (Ecologia) quanto
experimentação.

10. O organismo-teste tem como
princípio proteger o maior número de
espécies dentro de um ecossistema,
e a sua escolha se faz principalmente
pela sensibilidade deste ao poluente
em questão, e da sua relevância
ecológica dentro do ecossistema.
Organismo-teste
3. Experimentação

11. Produtor
Consumidor 1º
Consumidor 3º
Consumidor 2º
Seleção de um organismo-teste
3.1 Relevância Ecológica

13. Parâmetros medidos a diferentes
níveis de organização biológica
Celular Organismo População Ecossistema
Comunidade
Relevância ecológica Custo
Praticabilidade Reprodutibilidade
Minutos – Horas - Dias Dias – Semanas Semanas –
Horas –Anos Anos

14. Critérios de Seleção:
Disponibilidade
Sensibilidade
Reprodutibilidade
Padronizabilidade
Praticabilidade
Rapidez
Justificabilidade

15. Selenastrum capricornutum
Scenedesmus subspicatus
Daphnia magna
Ceriodaphnia dubia
Danio rerio
Pimephales promelas
Poecilia reticulata

16. Escolha do organismo-teste
Usar os estágios mais sensíveis
Preferencialmente usar mais de um nível
trófico
Ensaio de ecotoxicidade já padronizado
Espécies tropicais quando possível

17. Norma
ABNT NBR 15411-1:2012
Ecotoxicologia aquática — Determinação do efeito inibitório de amostras aquosas sobre a emissão de luz de
Vibrio fischeri (ensaio de bactéria luminescente)
Parte 1: Método utilizando bactérias recém-cultivadas
ABNT NBR 15411-2:2012
Ecotoxicologia aquática — Determinação do efeito inibitório de amostras aquosas sobre a emissão de luz de
Vibrio fischeri (ensaio de bactéria luminescente)
Parte 2: Método utilizando bactérias desidratadas
ABNT NBR 15411-3:2012
Ecotoxicologia aquática — Determinação do efeito inibitório de amostras aquosas sobre a emissão da
bioluminescência de Vibrio fischeri (ensaio de bactéria luminescente)
Parte 3: Método utilizando bactérias liofilizadas
ABNT NBR 15350:2012
Ecotoxicologia aquática — Toxicidade crônica de curta duração — Método de ensaio com ouriço-do-mar
(Echinodermata: Echinoidea)
ABNT NBR 12648:2011
Ecotoxicologia aquática - Toxicidade crônica - Método de ensaio com algas (Chlorophyceae)
ABNT NBR 15308:2011
Ecotoxicologia aquática — Toxicidade aguda — Método de ensaio com misídeos (Crustacea)
ABNT NBR 15088:2011
Ecotoxicologia aquática - Toxicidade aguda - Método de ensaio com peixes

18. ABNT NBR 13373:2010
Ecotoxicologia aquática - Toxicidade crônica - Método de ensaio com Ceriodaphnia spp (Crustacea,
Cladrocera)
ABNT NBR 12713:2009
Ecotoxicologia aquática - Toxicidade aguda - Método de ensaio com Daphnia spp (Crustacea, Cladocera)
ABNT NBR 15537:2007
Ecotoxicologia terrestre - Ecotoxicidade aguda - Método de ensaio com minhocas
ABNT NBR 15499:2007
Ecotoxicologia aquática - Toxicidade crônica de curta duração - Método de ensaio com peixes
ABNT NBR 15470:2007
Ecotoxicologia aquática - Toxicidade em sedimento - Método de ensaio com Hyalella spp (Amphipoda)
ABNT NBR 15469:2007
Ecotoxicologia aquática - Preservação e preparo de amostras
ABNT NBR ISO 15799:2011
Qualidade do solo — Guia para caracterização ecotoxicológica de solos e materiais de solo
ABNT NBR ISO 17512-1:2011
Qualidade do Solo — Ensaio de fuga para avaliar a qualidade de solos e efeitos de substâncias químicas no
comportamento
Parte 1: Ensaio com minhocas (Eisenia fetida e Eisenia andrei)

19. Padrão de Resposta
3.2 Sensibilidade

20. Lote
CE50 24h
K2Cr2O7
Data
69 0,88 05/03/2013
71 0,53 12/03/2013
73 0,85 09/04/2013
77 1,11 28/05/2013
74 0,87 11/06/2013
78 0,95 16/07/2013
79 1,04 16/07/2013
80 0,95 30/07/2013
81 1,23 20/08/2013
82 1,13 20/08/2013
83 1,05 19/09/2013
84 1,05 09/10/2013
85 0,99 25/09/2013
86 0,94 08/10/2013
87 0,87 05/11/2013
88 0,75 05/11/2013
90 0,85 19/12/2013
91 0,71 18/12/2013
92 0,77 23/01/2013
93 0,76 05/02/2013
94 0,78 23/01/2013
95 0,79 27/03/2014
96 0,84 11/03/2014
97 0,77 12/03/2014
98 0,59 12/03/2014
0,881 Média
0,166 Desvio
18,823 CV
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
Dicromato de Potássio (K2Cr2O7/0
2XDP 0,332
Média + 1,2
Média - 0,5

21. Lote
CE50 24h
NaCl
Data
69 6,11 27/02/2013
71 5,86 12/03/2013
73 6,01 16/04/2013
77 5,71 28/05/2013
74 5,62 11/06/2013
78 6,04 16/07/2013
79 5,36 30/07/2013
80 5,60 09/10/2013
81 5,65 20/08/2013
82 5,51 10/10/2013
83 5,23 25/09/2013
84 5,81 22/10/2013
85 5,73 23/10/2013
86 5,71 22/10/2013
87 6,11 05/11/2013
88 5,83 26/11/2013
90 3,72 23/01/2013
91 5,35 23/01/2013
92 5,65 06/02/2014
93 5,03 05/02/2014
94 6,50 18/03/2014
95 5,86 03/04/2014
96 5,87 18/03/2014
97 5,81 18/03/2014
98 5,52 12/03/2014
5,648 Média
0,507 Desvio
8,971 CV
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
Cloreto de Sódio (NaCl)
2XDP 1,013
Média + 6,7
Média - 4,6

22. Scatterplot of NaCl against Dicro
-3 -2 -1 0 1 2 3
Dicro
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
NaCl
Dicro:NaCl: r = -0,0811; p = 0,6644; r2
= 0,0066
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
Dicro
NaCl

23. Metodologia de cultivo

26. Organismos-teste são expostos a
várias diluições da amostra a ser
testada, por um período determinado de
tempo.
A resposta dos organismos é
dada pela inibição de suas atividades
(imobilidade/morte), alteração no padrão
reprodutivo ou outra alterações
fisiológicas.
O princípio do método
4. Princípio do Método

27. TESTES ECOTOXICOLÓGICOS
Teste Agudo
Testes realizados em curto espaço de tempo, com uma única exposição à
substância. Em geral, é o primeiro estudo realizado acerca de uma
substância. Detecta efeitos imediatos, geralmente irreparáveis.
4.1 Testes agudos

30. Princípio do Teste Ecotoxicológico
Diluição testada em duplicata
Neonatos de 2 a 26h
Teste de 48h
Diluições preparadas com precisão volumétrica, em
progressão geométrica de razão 1,2 a 2
Meio de cultura ISO (ISO 6341, 1989)
Controle 2481632
25 mL

31. . Fator de toxicidade-FT
Número adimensional que expressa a menor diluição do
efluente que não causa efeito deletério agudo aos
organismos, num determinado período de exposição,
nas condições de ensaio.
.Concentração letal/efetiva mediana-
CL50 ou CE50
É a concentração do efluente que causa efeito agudo
(letalidade ou imobilidade) a 50% dos organismos, em
determinado período de exposição, nas condições de
ensaio.

32. Resultados
Concentração Organismos imóveis
24h 48h
A B A B
Controle 0 0 0 0
32 0 0 0 1
16 2 1 3 1
8 3 3 3 4
4 4 4 4 6
2 9 8 10 9
FT 48h = 32

33. 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
C32 (3,12%) C16(6,25%) C8(12,5%) C4(25%) C2(50%)
Concentração
Nºindivíduosimóveis
CE(I)50 48h = 17,7%

34. Toxicidade aguda para Daphnia similis
com efluentes líquidos de curtumes
Variação da toxicidade de efluentes de mesma atividade industrial
Estudos internos da CETESB
Indústria CE 50; 48 h (%) CE 50; 48 h (%)
Efluente bruto Efluente tratado
A 2,5 2,5
B 4,5 11,4
C 0,9 16
D 1,2 27,5
E 0,08 33,5
F 48 29
G 7 50

35. Teste Crônico
Testes realizados em um
longo espaço de tempo,
cobrindo todo o ciclo de
vida do organismo-teste.
A substância a ser testada
deve ser administrada em
concentrações compatíveis
com a sobrevivência dos
elementos teste.
4.2 Testes crônicos

36. Princípio do Teste
Cada diluição é testada 10 vezes
Neonatos de 2 a 26h
Teste de 21 dias
Diluições preparadas com precisão volumétrica, em
progressão geométrica de razão 1,2 a 2
Meio de cultura ISO (ISO 6341, 1989)
Controle 2481632
25 mL

37. CENO - Concentração de Efeito Não
Observado
Maior concentração do efluente que não causa
efeito deletério estatisticamente significativo na
sobrevivência e reprodução dos organismos
CEO - Concentração de Efeito Observado
Menor concentração do efluente que causa efeito
deletério estatisticamente significativo na
sobrevivência e reprodução dos organismos

38. Resultados
CEO = 50% CENO = 25%
Concentrações 2 4 8 16 32 C
1 43 50 49 65 90 47
2 37 32 49 39 77 47
3 39 33 45 56 65 47
4 30 36 52 46 78 55
5 41 54 45 32 76 28
6 45 62 35 49 69 85
7 34 54 51 52 80 50
8 48 52 57 37 67 71
9 40 58 57 42 82 71
10 53 65 21 53 0 60
Total 410 496 461 471 684 561
filhotes/mãe/ninhada
8,2 9,9 9,2 9,415,211,2

39. O monitoramento ecotoxicológico apresenta
como vantagens:
* fornecem informações adicionais do perigo potencial
de uma substância tóxica sobre a biota aquática;
* reduzem as limitações encontradas nas análises,
somente, físicas e químicas;
* apontam informações como o efeito resultante das
interações de compostos químicos;
* permitem estabelecer diluições necessárias para
reduzir ou prevenir efeitos tóxicos em águas
receptoras.

40. Cuidado!!!
Uso de uma única espécie
Execução em ambiente artificial
Extrapolação para outros organismos
Não evidencia-se a substância tóxica
N Ã O B E B E R ! ! !

43. Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005
ÁGUA DOCE Classes Condição
I Não apresentar efeito
crônico
II Não apresentar efeito
crônico
III Não apresentar efeito
agudo
IV -
ÁGUAS SALINAS
I Não apresentar efeito
crônico
II Não apresentar efeito
agudo
III -
ÁGUAS SALOBRAS I Não apresentar efeito
crônico
II Não apresentar efeito
agudo
5. Legislação

44. Resolução CONAMA 430, de 2011
dispõe sobre condições e padrões de
lançamento de efluentes
complementa e altera a CONAMA 357/2005
aborda a gestão de lançamento de efluentes
incluindo:
lançamento direto
lançamento indireto
disposição de efluentes no solo
foca ensaios ecotoxicológicos

45. Padrões de lançamento de efluentes
Parâmetros Ecotoxicológicos
Art.18. O efluente não deverá causar ou possuir potencial para causar
efeitos tóxicos aos organismos aquáticos no corpo receptor, de acordo
com os critérios de ecotoxicidade estabelecidos pelo órgão ambiental
competente.
§ 1º Os critérios de ecotoxicidade (...) devem se basear em resultados
de ensaios ecotoxicológicos aceitos pelo órgão ambiental, realizados no
efluente,utilizando organismos aquáticos de pelo menos dois níveis
tróficos diferentes.
§ 2-5º -> detalhamento CENO/CECR/CE/FT
Art 19. O órgão ambiental competente deverá determinar quais
empreendimentos e atividades deverão realizar os ensaios de
ecotoxicidade, considerando as características dos efluentes gerados e
do corpo receptor.

46. Portaria FATMA nº 017/02, de 18 de abril de 2002
Origem dos Efluentes Limites Máximos de
Toxidade Aguda para
Daphnia magna
Limites Máximos de
Toxidade Aguda
para Vibrio fisheri
Origem dos
efluentes
Categoria da
atividade
Subcategoria da atividade
FDd FDbl
Metal mecânica
Siderurgia
Metalurgia
Galvanoplastia
4
4
16
6
6
8
Alimentícia
Frigoríficos,
Abatedouros,
Laticínios,
Cerealistas,
Bebidas,
Fecularias,
Alimentos
2 4
Esgotos
domésticos e/ou
hospitalares
I 4
Resíduos urbanos Efluentes de Aterros Sanitários 8 16
Papel e Celulose 2 4
Couros, peles e
produtos similares
4 6
Química
Agroquímica,
Petroquímica,
Produtos químicos não
especificados ou não classificados
2 4
Têxtil
Beneficiamento de fibras naturais
e sintéticas, confecção e tinturaria
2 2
Farmacêutica 2 4

47. 6. Estudo de Caso

48. Cylindrospermopsis raciborskii
(Woloszynska) e Seenayya Subba Raju
Amostra da Lagoa do Peri – março/2014
Mutagenicidade in vitro e carcinogenicidade in vivo (Humpage et al, 2000; Falconer e Humpage, 2001).
Bioacumulação em peixe (Saker e Eaglesham, 1999), em moluscos (Saker et al., 2004) e em Cladóceros
(Nogueira et al., 2004). Em mamíferos provoca lesão necrótica generalizada, afetando fígado, rins,
pulmões, baço, intestino, timo e coração (Chorus e Bartmann, 1999).
Bloqueia os canais de sódio na membrana do axônio e induzir disfunção do nervo,
causando paralisia e então a morte por insuficiência respiratória (van Apeldoorn et al., 2007).
Altamente tóxicas para os animais e, em doses elevadas o suficiente, letais para humanos
(Landsberg, 2002).

49. Fatores abióticos e C. raciborskii “in locu”
Dominância no Brasil: períodos de seca, ambientes polimíticos e com altas concentrações
de fósforo (Soares et al .,2013).
Ocorrência: altas temperaturas (Yamamoto et al. ,2013 e Berger et al., 2006), altos valores de pH,
alcalinidade e condutividade (Gomes et al. , 2013).
Fatores abióticos e produção de toxinas por C. raciborskii
Fator Abiótico Observação Referências Bibliográficas
CYL
Temperatura Forte correlação negativa Saker e Griffiths (2000)
STX
Temperatura Não há variação entre 19 e 25oC
Em 25oC produz dcSTX
Castro et al. (2004)
N e P Correlação positiva com altas relações N:P Chislock et al. (2014)
Dureza Correlação positiva Carneiro et al. (2013)

50. BRUTA
21/8/2013 24/9/2013 15/10/13 19/11/2013 10/12/13 22/1/2014 18/02/14 18/3/2014
24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h 24h 48h
%
C 0 1 0 0 1 1 0 0 3 3 1 1 0 1 0 0
6,25 8 18 9 14 1 4 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
12,5 10 18 13 15 0 8 1 1 1 1 3 10 4 12 8 10
25 12 20 11 20 0 9 0 0 4 9 8 19 17 20 7 19
50 13 20 12 19 1 17 1 11 8 15 12 20 14 20 9 20
100 4 17 2 4 1 3 2 4 5 11 3 14 11 20 9 14
Dureza do meio de diluição:
175 a 225 mg.L-1 de CaCO3

51. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Condutivity (µS cm-1
)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
STX(gL-1
)
cond:STX: y = -0,5104 + 0,0108*x;
r = 0,5467; p = 0,0001; r2
= 0,2989

52. Efluente dos Postos de Abastecimento de Combustível

54. 1
4
13
0
2
4
6
8
10
12
14
Nºpostos
sem LAO efluente dentro
dos padrões
efluente fora
dos padrões
Situação Postos Abastecimento Combustível -
Análise 1

55. 16
64
16
64
16
128 128
16
32
8
64 64
4
8
32 3232
1 1
128
64
512
2
16
64
16
1
64
4
8
128
1 1
1
10
100
1000
Posto 1 Posto 2 Posto 3 Posto 4 Posto 5 Posto 6 Posto 7 Posto 8 Posto 9 Posto 10 Posto 11 Posto 12 Posto 13 Posto 14 Posto 15 Posto 16 Posto 17 Posto 18
FD-FatordeDiluição
Comparação - Análise 1 e 2
Análise 1
Análise 2

56. 1
8
9
0
2
4
6
8
10
Nºpostos
sem LAO efluente dentro
dos padrões
efluente fora dos
padrões
Situação Postos de Abastecimento Combustível -
Análise 2

57. 16
64
16
64
16
128 128
16
32
8
64 64
4
8
32 3232
1 1
128
64
512
2
16
64
16
1
64
4
8
128
1 1
8 8
1 1
8
2
1 1
4 4
8
4
2
1 1
8
1
10
100
1000
Posto 1 Posto 2 Posto 3 Posto 4 Posto 5 Posto 6 Posto 8 Posto 9 Posto 10 Posto 11 Posto 12 Posto 13 Posto 14 Posto 15 Posto 16 Posto 17 Posto 18 Posto 19
FT-FatordeToxicidade
Comparação - Análise 1 e 2
Série1
Série2
Série3

58. Obrigada !