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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2020.tde-04042022-082209
Document
Auteur
Nom complet
Gleyson Borges Castro
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2020
Directeur
Jury
Corbi, Juliano Jose (Président)
Carlos, Viviane Moschini
Moreira, Raquel Aparecida
Titre en portugais
Efeitos tóxicos do microplástico polietileno em Allonais inaequalis, Chironomus sancticaroli e Daphnia magna sob exposições convencionais e de estresse
Mots-clés en portugais
Efeitos crônicos
Invertebrados aquáticos
Polímero
Toxicidade
Resumé en portugais
A ocorrência de microplásticos no ambiente aquático está sendo documentada em várias partes do mundo, todavia os efeitos que estas micropartículas podem ocasionar na biota de águas doces ainda são pouco conhecidos. Neste sentido, nesta pesquisa foram investigados os efeitos tóxicos do microplástico polietileno (MP) – um dos mais produzidos entre os polímeros –, de tamanho entre 40-48 μm, para invertebrados aquáticos de ambientes continentais. Ensaios de curta duração e crônicos foram conduzidos com o oligoqueta Allonais inaequalis, o inseto Chironomus sancticaroli e o crustáceo Daphnia magna, considerando-se condições padronizadas e não convencionais de exposição (estresse térmico, nutricional e na disponibilidade de sedimento). As doses de MP testadas foram 20; 40; 80; 160 e 320 mg L-1. Os resultados obtidos mostraram que A. inaequalis ingeriu as micropartículas, mas não teve sua sobrevivência afetada pelo MP em exposições de curta duração (taxas > 75 %). Além disso, as temperaturas de 19 e 29 C não exerceram toxicidade adicional para a espécie em 96 h (p > 0,05). Entretanto, observou-se que após 96 h sob 24 ºC, a falta de sedimento reduziu a taxa de sobrevivência do organismo (p ≤ 0,05). O MP não afetou a reprodução da espécie, mas após 240 h de exposição, na temperatura de 19 ºC e na ausência de sedimento, A. inaequalis teve sua reprodução amplamente diminuída (23 novos organismos), ao passo que em 29 ºC e na presença de sedimento, a espécie atingiu sua maior prole (715 novos organismos). Para Chironomus sancticaroli, o MP não alterou suas taxas de sobrevivência, seja em exposições de curta duração ou crônicas (taxas > 62 %). Após 10 dias, larvas de C. sancticaroli não apresentaram deformidades bucais, mas tiveram o seu desenvolvimento afetado pelo MP (redução de 13 a 18 % do seu comprimento larval). Sob estresse pela falta de sedimento, a espécie se mostrou sensível ao MP, emergindo 5 a 6 dias mais cedo em relação ao tratamento controle. O MP não causou diferenciação no comprimento de asas de fêmeas, mas a ausência de sedimento fez com que as asas fossem maiores e as fêmeas potencialmente mais fecundas. Nos insetos, a falta de sedimento causou menores taxas de sobrevivência, menor comprimento de larvas e menores taxas e tempos de emergência quando comparados às exposições com sedimento (p ≤ 0,05). Em exposições de curta duração, Daphnia magna ingeriu o MP, mas sua mobilidade, produção de muda e comprimento do corpo não foram afetados pelas micropartículas (p > 0,05). Por outro lado, o estresse nutricional causou uma diminuição na postura da exúvias e menores comprimentos do corpo. Nos ensaios crônicos, o MP não mostrou impactar a longevidade, muda e o número de neonatos produzidos. Em contrapartida, o tempo para as duas primeiras ninhadas foram reduzidos de 10 a 13 % e o comprimento final de dáfnias adultas dos tratamentos de 160 e 320 mg L-1 foram significativamente menores que as do controle. Estes achados mostraram que as respostas dos organismos podem variar de acordo com o tipo de espécie, o tempo de exposição e das condições ambientais, e que o microplástico polietileno pode ser potencialmente tóxico considerando-se algumas variáveis de análise.
Titre en anglais
Toxic effects of polyethylene microplastics on Allonais inaequalis, Chironomus sancticaroli and Daphnia magna under conventional and stressful exposures
Mots-clés en anglais
Aquatic invertebrates
Chronic effects
Polymer
Toxicity
Resumé en anglais
The occurrence of microplastics in the aquatic environment is being studied around the world, however the effects of these microparticles on freshwater biota are still poorly known. Therefore, this research aimed to investigate the toxic effects of microplastic polyethylene (MP) - one of the most produced among polymers -, size between 40-48 μm, for invertebrates from freshwater environments. Short-term and chronic bioassays were conducted with the oligochaeta Allonais inaequalis, the insect Chironomus sancticaroli and the crustacean Daphnia magna, considering standard and unconventional conditions of exposure (thermal, nutritional and sediment stress). The MP doses tested were 20; 40; 80; 160 and 320 mg L-1. The results showed that the MP are ingested by A. inaequalis, but their survival is not affected by MP in short-term exposures (rates > 75%). In addition, the temperatures 19 and 29 ºC does not give additional toxicity for the species in 96 h (p > 0.05). However, it was observed that after 96 h under 24 ºC, the lack of sediment reduces survival rate of the organism (p ≤ 0.05). MP did not affect the reproduction of the worms, but after 240 h of exposure, at 19 ºC and in the absence of sediment, A. inaequalis had its reproduction reduced (23 new organisms). In contrast, under 29 ºC and in the presence of sediment, the species reached its largest offspring (715 new organisms). In Chironomus sancticaroli, the MP does not change its survival rates, whether in short-term or chronic exposures (rates > 62%). After 10 days, C. sancticaroli larvae did not present mentum deformities, but their development was affected by MP (13 to 18% reduction in their larval length). Under stress due to lack of sediment, the species was sensitive to MP, emerging 5 to 6 days earlier compared to the control treatment. The MP did not cause distinction in the wing length of females, but the absence of sediment made the wings longer and the females potentially more fertile. In insects, the lack of sediment caused lower rates of survival, shorter lengths of larvae and lower rates and times of emergence compared to exposures with sediment (p ≤ 0.05). In short-term exposures, Daphnia magna ingests MP, but its mobility, molting process and body length are not affected by microparticles (p > 0.05). On the other hand, nutritional stress caused a decrease in the posture of molts and shorter body lengths. In chronic bioassays, MP did not showed impact on the longevity, molting production, and the number of offspring produced. However, the time for the first two brooding was reduced by 10 to 13% and the final adult daphnids lengths of 160 and 320 mg L-1 treatments was significantly shorter than those of the control. These findings showed that the responses of the organisms might change according to the species, time of exposure and environmental conditions, and polyethylene microplastic can be potentially toxic.
 
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Date de Publication
2022-04-11
 
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