Author(s):
Machado, Rosa da Conceição Figueiredo 
Date: 2009
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/872
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Toxicologia; Ecotoxicologia; Contaminação da água; Ecossistemas de água doce; Minas
Description
As minas de minério radioactivo abandonadas geram graves problemas
ambientais como a contaminação de águas superficiais e subterrâneas, devido
à produção de efluentes ácidos ricos em metais e radionuclídeos. A utilização
indevida destas águas contaminadas ou escorrências acidentais acarretam
graves riscos para a saúde das populações humanas vizinhas e para a
sustentabilidade dos ecossistemas de água doce. No âmbito de uma análise
de risco em curso, e de forma a complementar a informação ecotoxicológia já
disponível para o efluente de uma mina de urânio abandonada (Cunha Baixa,
Mangualde, Centro de Portugal), para diversas espécies de água doce,
efectuou-se um ensaio ecotoxicológico com Carassius auratus, de forma a
determinar a toxidade aguda deste efluente. Assim os valores de CE50
(concentração efectiva que causa a morte de 50% dos organismos testados)
para Carassius auratus foram EC50-24h= 82,90% (IC95% = 75,2- 94,8); EC50-48h
=78,20% (IC95% =78,2- 86,2) e EC50-96h = 76,6% (IC95% = 75,9- 77,3). De forma
a avaliar o papel da acidez do efluente na mortalidade dos organismos, estes
foram expostos ao efluente não diluído, com pH ajustado para um valor
próximo da neutralidade, durante 24H. Após este período de exposição não
houve registo de mortalidade, pelo que se pode concluir que a acidez tem um
papel preponderante na toxicidade aguda do efluente. Sendo o urânio um dos
elementos de maior preocupação neste tipo de efluentes, foi realizado um
teste ecotoxicológico com Carassius auratus, expondo os organismos a
concentrações sub-letais de nitrato de uranilo, durante 96h, para avaliar a
bioacumulação de urânio no músculo e o efeito do ião uranilo em parâmetros
sub-letais como o comportamento alimentar, a actividade da enzima catalase
hepática e a peroxidação lipídica das células hepáticas, através da medição
dos níveis de substâncias reactivas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Estes
mesmos parâmetros foram ainda avaliados 48 e 96h após a exposição ter
terminado. A espécie Carassius auratus demonstrou ser capaz de biocumular
urânio no músculo, quando exposta a concentrações de urânio relativamente
elevadas (450 e 2025g L-1). Da mesma forma estes organismos são capazes
de eliminar o urânio deste tecido, para níveis equivalentes aos do controlo,
após 48h de pós-exposição. Não obstante tal facto, o comportamento
alimentar dos peixes parece não ter sido afectado, na medida em que a
proporção de presas ingeridas aumentou significativamente, relativamente ao
controle, ao longo do tempo (P< 0,05). Contudo, o factor concentração não
teve qualquer efeito significativo neste aumento. Não foi possível dosear a
actividade da enzima catalase nos organismos expostos à concentração mais
elevada de nitrato de uranilo; este parâmetro não sofreu alterações no período
de pós-exposição. Tal facto pode ter resultado, da inibição directa desta
enzima, por ligação do urânio a grupos –SH da proteína. Contudo, a inibição
desta enzima, não resultou num dano oxidativo mais agravado das células
hepáticas, na medida em que não se observaram diferenças significativas nos
níveis de TBARS, registadados nos organismos expostos às diferentes
concentrações da solução de nitrato de uranilo. Recomenda-se a avaliação
destes parâmetros, conjugados com parâmetros de genotoxicidade, para
períodos de exposição mais longos. Radioactive ore abandoned mines generate serious environmental problems
such as the contamination of surface and groundwater resources, due to the
production of an acid mine drainage rich in metals and radionuclides. Misuse of
contaminated water or accidental surface runoffs poses serious risks to the
health of local population and to the sustainability of freshwater ecosystems.
Hence, as part of the Ecological Risk Assessment (ERA) that is being carried
out for Cunha Baixa uranium mine (Mangualde, Centro de Portugal), to
complement the ecotoxicological information, already available for different
freshwater species (e.g. algae and invertebrates), for the mine effluent, an
acute ecotoxicological assay with Carassius auratus was performed in this
study. Thus the EC50 concentrations (effective concentrations that are
responsible by the mortality of 50% of tested organisms) recorded for
Carassius auratus were: CE50-24h= 82,90% (IC95% = 75,2- 94,8); CE50-48h
=78,20% (IC95% =78,2- 86,2) and CE50-96h = 76,6% (IC95% = 75,9- 77,3).
Furthermore, in order to assess the role of effluent acidity in fish mortality, the
organisms were exposed to the effluent, with pH adjusted to neutrality, for 24H.
No mortality was recorded after this exposure period, suggesting that the acidic
pH has a crucial role in the acute toxicity of the effluent. Since uranium is a
highly concerning element in this kind of effluents, a ecotoxicological test with
Carassius auratus was performed, in which organisms were exposed to subletal
concentrations of uranyl nitrate, for 96 hours. The bioaccumulation of
uranium in the muscle and the effect of this element in the activity of liver
catalase and in lipid peroxidation of hepatic cells, by measuring of thiobarbituric
acid-reactive substances (TBARS) were the parameters assessed. Moreover,
in order to evaluate the ability of fish to recover from these sub-lethal effects,
the same parameters were evaluated 48 and 96h after the exposure has
ceased. Carassius auratus showed the ability to significantly bioaccumulate
uranium, in the muscle, when exposed to the highest concentrations of uranyl
nitrate tested (450 and 2025 g L-1). Fish were also able to depurate uranium
from this tissue, after 48h of post-exposure. Despite the internalization of
uranium the feeding behaviour was not significantly affected. Animals showed a
significant increase in the proportion of preys consumed, when compared with
animals from the control, with increasing post-exposure period. Nevertheless, a
no significant effect of concentrations was recorded. It was not possible to
quantify the activity of catalase, in the liver of fish exposed to the highest uranyl
nitrate concentration (2025 g L-1). The same fact persists during the postexposure
period. These results may be explained by direct inhibition of
catalase due to the ability of uranium to link to groups -SH from proteins.
However, this inhibition do not result in more pronounced oxidative stress
effects because no significant differences, in the levels of TBARS, were
recorded among animals exposed to different test concentrations and those
from the control. We recommend the evaluation of these parameters in parallel
with other aimed in evaluating genotoxic effects for long exposure periods. Mestrado em Toxicologia
