New sediment toxicity tests for Lumbriculus variegatus

Abstract

A contaminação de sedimentos tornou-se numa grande preocupação, uma vez que pode originar contaminação nas águas e na cadeia alimentar. Quando se pretende estimar os efeitos tóxicos no meio ambiente, as medições de elementos químicos fornecem informação sobre quais estão presentes e em que concentrações, mas não fornecem informação sobre a possibilidade de estes serem biologicamente perigosos. Assim, os bioensaios laboratoriais são ferramentas fundamentais na determinação da ecotoxicidade de um sedimento. Neste estudo foram levados a cabo diversos bioensaios. Numa primeira abordagem foram testados vários sedimentos, com a finalidade de definir qual a melhor granulometria de sedimento a utilizar nos testes de toxicidade, para a oligoqueta aquática L. variegatus. Apesar dos sedimentos finos terem mostrado os melhores resultados para a saúde e vitalidade da espécie em estudo, sedimentos ecologicamente mais relevantes, tais como sedimentos “inteiros” deverão ser utilizados tanto nas culturas como nos ensaios de toxicidade. Uma segunda abordagem teve como objectivo desenvolver novos testes automáticos para toxicidade de sedimentos, utilizando L. variegatus como espécie de estudo e o comportamento como novo parâmetro em testes padrão. Foram testados diferentes tóxicos: um metal (chumbo) e um pesticida (imidacloprid), representando dois grupos de químicos completamente diferentes. Foram observadas diferenças substanciais no modo de acção dos dois tóxicos testados. A exposição a sedimentos contaminados com chumbo resultou em níveis aceitáveis de sobrevivência, o que significa que ocorre acumulação do metal nos organismos, podendo haver transferência para próximas gerações e organismos de níveis tróficos superiores. A exposição ao pesticida, por seu lado, causou elevada mortalidade no ínicio da experiência; contudo alguns organismos foram capazes de sobreviver tanto como os organismos controlo. Numa abordagem final foi efectuado um ensaio com sedimentos recolhidos no campo. O objectivo foi avaliar a toxicidade de sedimentos provenientes de uma mina abandonada de pirite cúprica, medindo a mortalidade, crescimento e comportamento de L. variegatus durante 10 dias. O local de estudo escolhido foi a Mina de São Domingos (Sul de Portugal), um local com grande potencial para estudos ecotoxicológicos, devido à existência de um gradiente de pH e de metais provenientes da drenagem ácida das minas. Os resultados dos ensaios com L. variegatus indicam forte contaminação e os elevados valores encontrados apontam também para contaminação severa, o que pode revelar-se um factor limitante na recuperação ecológica daquela àrea.

Sediment contamination has become a great concern, since may lead to water and food web contamination. When assessing the toxic effects in the environment measurements of sediment chemicals provide information on the existing pollutants and their concentrations, but do not provide information on whether or not these pollutants are biologically damaging. Therefore, laboratory bioassays are a fundamental tool to determine the ecotoxicity of the sediment. In the present study different ecotoxicological tests were carried out. Several sediments were tested to define the best grain-size to use in sediment toxicity tests, for the aquatic oligochaete L. variegatus. Although fine sediment showed the best results for health and vitality of the study species, ecologically relevant sediments such as whole sediments should be used on both culture and toxicity tests. In a second stage the purpose was to develop new automated sediment toxicity tests using L. variegatus as a test species, with behaviour as a new parameter to standard tests. Different toxics were tested: a metal (lead) and a pesticide (imidacloprid), representing two completely different groups of chemicals. Substantial differences in the action of the two tested toxics were observed. Exposure to sediments contaminated with lead showed acceptable rates of survival, meaning that the metal can accumulate in the organism and metal transfer can occur to next generations and organisms from higher trophic levels. The pesticide caused high mortality at the beginning of the experiment, however some organisms were able to live for as long as control. In a final stage, one assay with field-collected sediments was performed. The purpose was to evaluate the toxicity of sediments from an abandoned cupric pyrite mine, by measuring the 10-day mortality, growth and behaviour of L. variegatus.