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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.18.2019.tde-23052019-162632
Documento
Autor
Nome completo
Mayara Caroline Felipe
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2019
Orientador
Banca examinadora
Corbi, Juliano Jose (Presidente)
Kuhlmann, Mônica Luisa
Rocha, Odete
Salvador, Nemésio Neves Batista
Silva, Maria Bernadete Amancio Varesche
Título em português
Bioensaios de toxicidade utilizando invertebrados aquáticos em exposição ao Alquilbenzeno Linear Sulfonado
Palavras-chave em português
Allonais inaequalis
Chironomus sancticaroli
Daphnia magna
Ecotoxicologia
LAS
Resumo em português
Alquilbenzeno Linear Sulfonado (LAS) é o surfactante aniônico mais utilizado no mundo e é encontrado constantemente em esgoto doméstico e águas residuárias de lavanderia. A remoção de LAS em reatores foi comprovada em estudos anteriores, mas pouco se sabe sobre a toxicidade desse composto em amostras mais complexas para a biota aquática. Neste trabalho, objetivou-se avaliar duas Hipóteses; A: O LAS padrão causa efeitos negativos na biota aquática, e B: O tratamento em reator de leito fluidificado de amostra complexa contendo LAS (água residuária de lavanderia comercial combinada com esgoto doméstico bruto) diminui os efeitos negativos na biota aquática. Ambas as hipóteses foram avaliadas por meio de bioensaios de toxicidade com: Chironomus sancticaroli, Allonais inaequalis e Daphnia magna, analisados a partir da mortalidade dos organismos e análises estatísticas, para determinar os efeitos tóxicos dos LAS padrão e das amostras do reator, comparados ao controle. Para avaliar a Hipótese A foram realizados testes de toxicidade aguda, crônica e crônica de gerações com o LAS padrão. No teste de toxicidade crônica de gerações, com a espécie C. sancticaroli, foram analisados a deformidade bucal, comprimento das larvas, tamanho das asas das fêmeas e fecundidade potencial com o LAS padrão em 3 gerações. Para responder a Hipótese B, foram realizados bioensaios de toxicidade aguda e crônica com os afluentes, efluentes e diluições dos efluentes nas seis fases de operação do reator. C. sancticaroli foi a espécie mais tolerante tanto em teste de toxicidade aguda como crônica com LAS padrão (CL50-96h 25,25 mg.L-1 e CL50-10dias 18,11 mg.L-1), seguido de A. inaequalis (CL50-96h 8,13 mg.L-1 e CL50-10dias 8,56 mg.L-1). A espécie mais sensível ao LAS foi D. magna (CE50-48h 6,11mg.L-1 e CE50-21dias 3,21 mg.L-1). No teste de toxicidade crônica de longa duração, não existiu diferença estatística entre as gerações para o desenvolvimento das larvas do inseto C. sancticaroli, entretanto evidenciaram diferença estatística entre as gerações quanto ao tamanho das asas das fêmeas, indicando que esses organismos podem sofrer alterações fisiológicas quando a exposição ao contaminante é contínua, confirmando a Hipótese A. Os resultados ecotoxicológicos com o reator evidenciaram toxicidade de 100% de todos afluentes e efluentes para A. inaequalis e D. magna. Já C. sancticaroli apresentou menor toxicidade nas primeiras fases de operação (de 20 a 100% de mortalidade). Em geral, foi identificado diferença de toxicidade das fases do reator por meio das diluições. Nas fases menos tóxicas, a diminuição da mortalidade era observada a partir de diluição de 50%; nas fases mais tóxicas, a partir de 20%. É possível concluir que a Fase VIb de operação do reator apresentou diminuição da toxicidade. Entretanto, ao se analisar testes de toxicidade crônica nessa fase, conclui-se que o efluente mesmo depois do tratamento em reator causa efeito negativo nos organismos-teste avaliados, dessa forma é possível refutar a Hipótese B. A partir dos resultados apresentados, é possível concluir que o LAS causa impacto ambiental, principalmente em exposição continua, e que mesmo com remoção em sistema biológico de efluentes reais (água residuária de lavanderia comercial combinada com esgoto doméstico) existe impacto, possivelmente com a interação entre os diversos compostos tóxicos e o LAS.
Título em inglês
Toxicity bioassays using aquatic invertebrates in exposure to the Linear Alkylbenzene Sulfonate
Palavras-chave em inglês
Allonais inaequalis
Chironomus sancticaroli
Daphnia magna
Ecotoxicology
LAS
Resumo em inglês
Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS) is the most commonly utilized anionic surfactant in the world and it is present in domestic sewage and laundry wastewater. Removal of LAS in reactors has been proven in previous studies, but little is known about the toxicity to the aquatic biota. The objectives of this study were tested into two Hypotheses, A: The standard surfactant LAS causes negative effects on aquatic biota, and B: Treatment in complex sample fluidized bed reactor containing LAS (commercial laundry wastewater combined with raw domestic sewage) diminishes the negative effects on aquatic biota. Both Hypotheses were evaluated toxicity bioassays using three test organisms: Chironomus sancticaroli, Allonais inaequalis and Daphnia magna. To evaluate the Hypothesis A, acute, chronic and long-term chronic toxicity tests were performed with standard LAS. In the long-term chronic tests with C. sancticaroli organisms, we analyzed the oral deformity, larval length, female wing size and potential fecundity in contact with the standard LAS in 3 generations. Acute and chronic bioassays with affluents, effluents and effluent dilutions in the VI operating phases of the fluidized bed reactor were proceeded to evaluate the Hypothesis B. The results were analyzed from the mortality of the organisms, and statistical analysis were performed to determine the similarity of the toxic effects of the LAS and reactor samples, compared to the control. The species C. sancticaroli was the most tolerant species in both acute and chronic trials with standard LAS (LC50-96h 25.25 mg.L-1 and LC50- 10 days 18.11 mg.L-1), followed by species of A. inaequalis (LC50-96h 8.13 mg.L-1 and LC50-10 days 8.56 mg.L-1). The species most sensitive to LAS was D. magna (CE50-48h 6.11mg.L-1 and CE50-21dias 3.21mg.L-1). In the long-term chronic test, there is no statistical difference between the generations for the development of C. sancticaroli insect larvae. However, they showed a statistical difference between the generations regarding the size of the female wings, indicating that these organisms may undergo physiological changes when exposure to the contaminant is continuous. From these results it is possible to confirm Hypothesis A. The ecotoxicological results with the reactor showed toxicity of 100% of all tributaries and effluents for A. inaequalis and D. magna. The C. sancticaroli species had low toxicity in the first stages of operation (from 20 to 100% mortality). In general, toxicity difference of the reactor phases was identified by half of the dilution analysis. In the less toxic phases, the decrease in mortality was observed from 50% dilution; in the most toxic phases, from 20%. It is also possible to conclude that Phase VIb showed a decrease in the mortality of the test organisms where a chronic test was performed. However, when analyzing the chronic tests, it can be concluded that the effluent even after the treatment in the reactor causes a negative effect on the test organisms evaluated, so it is possible to refute the Hypothesis B. From the results presented, it is possible to conclude that the LAS causes environmental impact, mainly in continuous exposure, and that even with treatment of actual effluents (commercial laundry wastewater combined with domestic sewage) there is an impact, possibly with the interaction between the various toxic compounds and the LAS.
 
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Data de Publicação
2019-06-11
 
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