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 Efeitos sub-letais em peixes expostos em laboratório ao efluente de uma mina de urânio
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/872

title: Efeitos sub-letais em peixes expostos em laboratório ao efluente de uma mina de urânio
authors: Machado, Rosa da Conceição Figueiredo
advisors: Pereira, Ruth Maria de Oliveira
Nunes, Bruno André Fernandes de Jesus da Silva
keywords: Toxicologia
Ecotoxicologia
Contaminação da água
Ecossistemas de água doce
Minas
issue date: 2009
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: 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.
description: Mestrado em Toxicologia
URI: http://hdl.handle.net/10773/872
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