ECOTOXICOLOGIA (aulas)

ECOTOXICOLOGIA

Toxicante É toda substância de natureza química que, dependendo da concentração

que alcance no organismo e no tempo que isto leve, vai atuar sobre os sistemas

biológicos bem definidos, causando alterações morfológicas, funcionais ou

bioquímicas que ocasionam efermidades ou até mesmo a morte.

Toxicidade capacidade relativa de uma substância provocar um dano a um sistema

biológico

Intoxicação desequilíbrio fisiológico de organismos causado por substâncias químicas

endógenas ou exógenas, e que é exteriorizado por meio de sinais e sintomas

Conceitos em Toxicologia

Faixas de doses letais de várias substâncias

Dose Letal

(g/ kg)

Substâncias Naturais Substâncias Sintéticas

> 10 açúcar

1 NaCl (sal) e etanol malation

0,1 cafeína DDT, tilenol

0,01 -

0,001 nicotina Paration, estricnina

(mg/kg)

0,01 Toxina da cascavel

0,001 Aflatoxina-B (amendoim)

0,00001 Toxina do tétano e do botulismo

Paracelso: O que diferencia um remédio de um veneno é a dose.

Toxicologia É a ciência que estuda os mecanismos de ação

dos químicos nos sistemas biológicos, os efeitos adversos

ocasionados e a maneira de preveni-los ou cura-los. É uma

ciência multidisciplinar que se apoia na química, na biologia,

na fisiologia, na farmacologia, na patologia, na bioquímica, na

imunologia e na Saúde Pública.

Devido a seu amplo campo de ação e estudo, a Toxicologia se

dividiu em vários ramos:

Conceitos em Toxicologia

Áreas da Toxicologia

Toxicologiade alimentos

EcotoxicologiaToxicologia

de medicamentosToxicologiaocupacional

Toxicologiasocial

HerbicidasInseticidas

Aditivos

MedicamentosCosméticos

Ambiente detrabalho

Drogas de abusoMeio ambiente

Aspectos

Clínico Analítico Legislação Pesquisa

História da Ecotoxicologia

Ecologia estudo das relações entre os seres vivos e o ambiente

Toxicologia estudo dos efeitos adversos de substâncias sobre o homem

Poluição ambiental

•1969 René Truhaut sugeriu o uso do termo ecotoxicologia para o

Committee of the International Council of Scientific Unions (ICSU)

•Década de 1970 criado o Comitê Científico do ICSU sobre problemas

ambientais para organizar um grupo de trabalho em ecotoxicologia

Diretrizes para o estudo toxicológico

1. Estudo das emissões e entradas de poluentes no ambiente abiótico, distribuição e destino nos diferentes compartimentos

2. Estudo da entrada e destino dos poluentes nas cadeias biológicas e suas formas de transferência como alimento via cadeia trófica

3. Estudo qualitativo e quantitativo dos efeitos tóxicos dos poluentes aos ecossistemas com consequências ao homem

•1976 Definição "ciência que estuda os efeitos das substâncias naturais

ou sintéticas sobre os organismos vivos, populações e comunidades, animais ou

vegetais, terrestres ou aquáticos, que constituem a biosfera, incluindo assim a

interação das substâncias com o meio nos quais os organismos vivem num

contexto integrado."

História da Ecotoxicologia

Estudo dos efeitos de uma ou mais substâncias a uma população ou comunidade

de organismos

Ecologia

Oikos = casa

Logos = conhecimento

Ciência do habitat

Toxicologia

Estudo dos efeitos de um agente químico a uma dada espécie

+

Ecotoxicologia

• Blaise 1984

Avaliar os impactos sobre os ecossistemas de agentes químicos de origem

antropogênica (poluentes) que signifiquem um risco para os organismos.

Estudos toxicológicos : Objetivos

Ecotoxicidade

Biota = Biosfera

Flora/Fauna Homem

Fontes de emissão

Difusão

Transformação do poluente

Risco ec

otoxicológico Risco toxicológicoBioacumulação

Riscos indiretos

Biomagnificação

Transformações

Propor medidas preventivas, como monitoramento e controle de fontes

emissoras de poluição

Efeito específico

Propriedades físico-químicas das substâncias poluidoras

Processos metabólicos dos organismos

Quantificação dos efeitos adversos

no de organismos mortos ou vivos

taxa de reprodução

comprimento e massa corpórea

número de anomalias ou incidência de tumores

alterações fisiológicas

densidade e diversidade de espécies dentro de uma comunidade

Ecotoxicologia – conceitos básicos

1. Meio ambiente conjunto de meios em interação com o homem e onde ele exerce sua atividades.

Toxicologia meios onde estão presentes os contaminantes.

Ex.: água p/ beber, corpos de água, ar inalado, alimentos, etc.

2. Exposição contato de um indivíduo ou de uma população com um agente químico

Intensidade de exposição = concentração do agente presente na superfície de contato durante um certo período.

3. Branco parte do organismo que recebeu o impacto do tóxico e apresentou uma resposta biológica.

4. Rota de exposição caminho percorrido pela substância desde o local de liberação até estabelecer contato com a população.

a) Fonte e mecanismo de emissão do contaminate

b) Transporte

c) Ponto de contato potencial entre o meio contaminado e os indivíduos

d) Vía de ingresso no organismo

5. Via de exposição mecanismo pelo o contaminante entra no organismo

a) Ingestão

b) Respiração

c) cutãnea


6. Tempo de exposição classificado de acordo com a quantidade de tempo ao qual o organismo fica exposto.

a) Crônicas exposto de 10% a 100% de sua vida

b) Subcrônicas exposto por menos de 10% de sua vida

c) Agudas exposto por um dia ou menos

7. Efeito tóxico qualquer desvio do funcionamento normal do organismo de vido à exposição ao contaminate

cancerígenos, não-cancerígenos e tóxicos para o desenvolvimento

8. Dose quantidade de substância a qual um organismo é exposto durante um período de tempo.

9. Suscetibilidade individual variabilidade de resposta biológica em função da suscetibilidade de cada organismo.

a) Espécies próximas apresentam respostas similares

b) O sangue está em equilíbrio com todos os outros tecidos

c) A concentração do tóxico muda em função do tempo

d) O período e a frequência da exposição determina o tipo de efeito

10. Risco probabilidade de que uma substância possa a vir produzir efeitos adversos. O risco vai depender do tempo de exposição e do perigo que a substância representa.


11. Avaliação de riscos determinação da tolerância ao risco de uma determinada população exposta a um contaminante.

a) Análise dos dados lista de contaminantes

b) Avaliação da exposição frequência e duração

c) Avaliação da toxicidade

d) Caracterização dos riscos toleráveis ou não?

12. Restauração ou remediação ambiental processo de recuperação do ambiente afetado de modo a eliminae, reduzir ou controlar o risco.

Introdução de agentes químicos no ambiente

Sociedade Americana de química 10 milhões de substâncias químicas

• 70 mil uso cotidiano

• Novas substâncias adicionadas anualmente 1000 a 2000

• Efeitos tóxicos conhecidos 2000

Estudo dos agentes químicos:

• processos de geração fontes ou origens

• transporte e transformação

• efeitos e destinos finais

Fontes de Poluição

Atividades humanas fonte potencial de contaminantes

1. Fontes pontuais aquelas capazes de serem identificadas no espaço e no tempo,

Ex.: efluentes domésticos e industriais

2. Fontes não pontuais ou difusas aquelas não identificáveis espacial e temporalmente

Ex.: contaminação aquática por agroquímicos

Matéria e energia em constante movimento dentro da biosfera

Transporte dos agentes tóxicos

Agentes tóxicos propriedades físico-químicas determinam o transporte das substâncias entre os diferentes componentes do meio ambiente

Ecossistemas abióticos atmosfera, hidrosfera, litosfera bióticos biota (organismos vivos)

Vias de transferência entre os meios

AR

SOLO

BIOTA

ÁGUA

SEDIMENTO

Processos de transporte

Propriedades físico-químicas compostos químicos

Alteração quantitativa

Diluição

Reconcentração

Alteração qualitativa

Degradação

Reações aumentar, diminuir ou inativar a toxicidade

Destino final dos contaminantes

Riscos finais de toxicidade

Diferenças de concentração

Fatores relacionados à movimentação dos contaminantes dentro dos ecossistemas:

1. Polaridade e hidrossolubilidade

polaridade hidrossolubilidade capacidade de distribuição pela água

2. Coeficiente de partição octanol-água (Kow) índice utilizado a fim de predizer a distribuição ambiental e a bioconcentração dos contaminantes.

É dado pela razão entre a partição na fração lipídica (expressa pela solubilidade do ectano) e a partição na fração aquosa:

Kow = concentração da substância no ectanol

concentração da substância na água

polaridade coeficiente de partição

3. Partição entre diferentes compartimentos do meio ambiente

diferentes coeficientes de partição podem descrever a distribuição de diferentes substâncias

4. Pressão de vapor

tendência de substâncias líquidas ou sólidas em volatilizar-se com o aumento da temperatura

5. Estabilidade da molécula tempo de residência e distância percorrida

estrutura

fatores ambientais temperatura, pH, nível de radiação, etc.

1. Transporte de contaminantes no meio aquoso

Contaminantes

Solução dissolvidos

Suspensão particulados

Transportados a longas distâncias

Precipitados sedimento

Partículas ou gotículas preexistentes adsorção e reprecipitação

Distância percorrida, distribuição no corpo de água e persistência dos contaminantes

Fluxo de água

Estabilidade e estado físico do contaminante

Fator estabilidade da molécula

• Compostos mais estáveis maior toxicidade

Fator densidade

•Aumento da densidade da massa de água precipitação dos contaminantes

• Partículas e gotículas decantar em decorrência de sua densidade compor o sedimento

Fator polaridade

•Substâncias hidrofílicas dissolvem-se ao meio e são transportadas a longas distâncias

• Substâncias lipofílicas aderem-se ao material particulado e sedimentam

Principais poluentes presentes na água:

1. Poluentes orgânicos biodegradáveis facilmente biodegradados

carboidratos, proteínas e gorduras

2. Poluentes orgânicos recalcitrantes ou refratários não são biodegradáveis ou a biodegradação é lenta.

Defensivos agrícolas transportados a longas distâncias

Detergentes sintéticos poluem principalmente águas interiores

Petróleo

3. Metais grande solubilidade em água

Arsênico, chumbo, mercúrio, cromo, bário e cádmio

4. Nutrientes provocam o crescimento excessivo de alguns organismos aqaticos

Erosão do solo

Fertilizantes

Matéria orgânica em decomposição

Principais poluentes presentes na água:

5. Organismos patogênicos esgotos domésticos

Bactérias, vírus, protozoários e helmintos

6. Sólidos em suspensão aumento da turbidez da água

Erosão do solo

Esgotos domésticos

7. Calor afeta características químicas, físicas e biológicas da água

Efluentes industriais aquecidos

• Contaminantes origem em fontes geofísicas, biológicas e atmosféricas

• Translocação dos contaminantes horizontal ou vertical

Movimentação das massas de ar

Estado físico do contaminante

Tempo de residência escalas temporais e espaciais de dispersão

2. Transporte de contaminantes na atmosfera

Distância Transp. horizontal

Tempo Transp. vertical

Local 0 -10 km

0 -30 km

Minutos

Horas

Camada intermediária

Mediana > 1000 km Dia

Continental > 3000 km Muitos dias Troposfera

Hemisférica Mês

Global Ano Estratosfera

Processos de remoção

a) Deposição seca

partição entre a fase vapor x particulada tamanho das partículas

b) Deposição úmida

incorporação à gotas de chuva, neblina e neve

Alta eficiência para material particulado

Compostos gasosos solubilidade

c) Reações químicas

Principais poluentes presentes no ar:

• Primários lançados diretamente no ar

Ex.: SO2, CO, materiais particulados

• Secundários formam-se na atmosfera a partir de reações que ocorrem em razão de outas substâncias químicas presentes sob determinadas condições físicas

Ex. : SO3 + vapor de água H2SO4 (chuva ácida)

1. Monóxido de carbono (CO) proveniente de combustíveis fósseis

2. Dióxido de carbono proveniente de combustíveis fósseis, respiração aeróbia

3. Óxidos de enxofre (SO2, SO3) provenientes de combustíveis que contém enxofre, processos biogênicos naturais.

4. Óxidos de nitrogênio (NOx) provenientes de processos de combustão

5. Hidrocarbonetos proveniente da queima incompleta de combustíveis e da evaporação de materiais como solventes orgânicos.

6. Material particulado partículas sólidas e líquidas suspensas na atmosfera provenientes da combustão, ou em decorrência de fenômenos naturais.

Principais poluentes presentes no ar:

7. Gás fluorídrico (HF) proveniente de processos de produção de alumínio e fertilizantes.

8. Gás sulfídrico (H2S) proveniente de indústrias petroquímicas e de celulose e papel ou de processos biogênicos naturais.

9. Calor poluição por energia, devido à emissão de gases a altas temperaturas durante processos de combustão.

3. Transporte de contaminantes no solo

• Solo porosidade variada preenchidos por gases e fluidos

• Contaminantes agroquímicos, lixo, etc

Movimentação da água poros

Movimentação por difusão fluidos

•Velocidade de difusão

peso molecular, temperatura, pH e constituintes do solo;

concentração e características físico-químicas do contaminante

Substância com pressão de vapor elevada rápida volatilização

Substância hidrossolúvel fácil lixiviação

Principais poluentes presentes do solo:

1. Fertilizantes sintéticos presença de impurezas, inclusive metais pesados.

2. Defensivos agrícolas Inseticidas, fungicidas e herbicidas com elevada resistência à degradação ambiental.

3. Resíduos sólidos urbanos lixo residencial, comercial, industrial e médico-hospitalar; lodos de tratamento de água e esgoto.

4. Resíduos radioativos provenientes da produção de armas nucleares, combustíveis de usinas núcleo-elétricas, atividades de pesquisa e aplicações médicas, etc.

Degradação das substâncias químicas

Processos bioquímicos ação de microorganismos fazendo a degradação

da matéria orgânica

Reações de oxiredução, hidrólise, hidroxilação, descaboxilação, dehalogenação, conjugação e dealquilação

Processos químicos transformações químicas e fotoquímicas que geram

novos compostos químicos

Reações de oxi-redução, hidrólise, fotoxidação e adsorção/complexação

Degradação abiótica Degradação biótica

Degradação processo no qual substâncias orgânicas e inorgânicas são transformadas no ambiente de modo a modificar a sua disponibilidade.

Estabilidade da substância

Estabilidade da molécula tempo de residência e distância percorrida

• Estrutura

• Fatores ambientais temperatura, pH, nível de radiação, etc.

• Velocidade de degradação no ambiente:

Meia vida biológica tempo necessário para que determinada substância, num sistema biológico, seja reduzida à metade, através de processos biológicos, quando a taxa de eliminação for exponencial.

Tempo de residência tempo que uma certa quantidade de substância permanece em um compartimento do ambiente.

Estabilidade da substância

• Velocidade de degradação no ambiente:

a) Compostos rapidamente biodegradáveis

Relação meia vida/tempo de residência inferiores a 1

Concentração de equilíbrio ambiental instantâneo não persistentes

Não exercem efeito toxicológico crônico

b) Compostos praticamente biodegradáveis

Meia-vida inferior a seu tempo de residência em ambientes específicos

Não acumulam-se nos organismos

c) Compostos pouco biodegradáveis (persistentes)

Meia-vida superior ao seu tempo de residência

Acumulam-se nos organismos

d) Compostos não biodegradáveis ou recalcitrantes

Biodegradação próxima a zero

Acumulam-se diretamente nos organismos


Degradação abiótica compostos orgânicos

a) Hidrólise processo de transformação em que a uma molécula orgânica – RX – reage com a água formando um novo composto através da incorporação de um ou mais grupos hidroxila (OH):

R-X + H2O R-OH + X- + H+ ,onde:

R = molécula orgânica

X = qualquer grupo funcional que ela apresente

• Velocidade de reação pH, presença de catalisadores, temperatura, força iônica, temperatura, etc.



a) Hidrólise

Tabela dos principais compostos químicos orgânicos e sua suscetibilidade à hidrólise abiótica (Zagatto, 2006 apud Lyman, 1995)

Compostos

Geralmente resistentes Potencialmente suscetíveis

Alcanos, alquenos, alquinos

Benzenos, biefenilas

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos Haletos alquilados

Aromáticos alogenados Amidas

Dieldrin, Aldrin e pesticidas correlatos Aminas

Álcoois Carbanatos

Fenóis Epóxidos

Éteres Nitrilas

Glicóis Ésteres de ácido fosfórico

Aldeídos Ésteres de ácido sulfúrico

Cetonas

Ácidos carboxílicos



b) Fotólise processo de degradação das substâncias orgânicas em decorrência da luz solar.

• Absorção de luz determina uma série de mudanças fotoquímicas:

Aumento do conteúdo energético da molécula excitação de elétrons

Instabilidade do estado de excitação da molécula perda de energia

• Velocidade de degradação

Propriedades da molécula espectro de absorção

Propriedades do ambiente intensidade e composição espectral da luz

• Direta quando o próprio composto absorve a radiação solar

• Indireta quando um composto intermediário torna-se energizado, agindo sobre o composto alvo.



b) Fotólise

Meia-vida (T1/2) de alguns compostos sujeitos à fotólise direta em meio aquoso (Zagatto, 2006 apud Lyman, 1995)

Composto T1/2 Comprimento de onda (nm)

Pesticidas

Carbaril 50h Luz solar

DDE 22h Luz solar

Malation 15h Luz solar

Paration 10d Luz solar

Mirex 1 ano Luz solar

Metoxiclor 29d Luz solar

Hidrocarbonetos aromáticos

polinucleares

Antraceno 0,75h 366

Benzo[a]pireno 1h Luz solar

Naftaleno 70h 313

Fenantreno 8,4h 313


c) Dissociação ocorre em compostos orgânicos capazes de atuar como ácidos ou bases

• Ácidos orgânicos (AH) dissociam-se formando ânions A-

Ácidos carboxilícos, alcóois e fenóis

HA H+ + A-

• Bases orgânicas combinam-se com íons hidrogênio (H+) formam cátions B+

Compostos de nitrogênio amidas, aminas, pirimidinas

B + H+ B+



Degradação abiótica compostos inorgânicos

a) Reações de oxidação e redução reações que envolvem a transferência de elétrons entre duas espécies alterando a sua especificidade e originando uma nova molécula com características distintas.

Agente oxidante perde os elétrons

Agente redutor recebe os elétrons

Mn3O4 + Al Al2O3 + Mn


Degradação abiótica compostos inorgânicos

c) Complexação combinação de íons inorgânicos com agentes complexantes presentes no ambiente, resultando na perda de íons e em complexos com propriedades químicas distintas:

Mx+ + Ly- MLxy , onde:

M = íon metálico

L = ligante aniônico

ML = complexo resultante

• Agentes ligantes

Íons inorgânicos OH-, Cl-, SO42-, CO3

2- e PO43-

Compostos orgânicos naturais e sintéticos ácidos húmicos, ácido acético e ácido nitriloacético.

• Fatores capazes de afetar as reações de complexação

Identidade e estado de oxidação do íon metálico

Identidade do ligante

Fatores ambientais composição química, pH, temperatura, etc.


Degradação biótica ou biodegradação

Mecanismo de degradação mais importante para os compostos orgânicos

Contaminantes Biodegradação

Biomassa + CO2 + H2O

• Ação conjunta de microorganismos bactérias e fungos obtenção de energia

Aeróbia oxigênio utilizado como aceptor final de elétrons

Anaeróbia sulfatos e nitratos utilizados como aceptores finais de elétrons

Compostos mais simples

• Biodegrabilidade suscetibilidade de um composto à ação de microoganismo

Características físicas pressão de vapor, solubilidade, etc.

Características químicas massa molecular, estrutura molecular, grupos funcionais, etc.

Disponibilidade de microorganismos

• Biodegrabilidade Compostos recalcitrantes

Moléculas com estrutura molecular e seqüências químicas não reconhecidas pelas enzimas degradadoras existentes.

Características elementos não usuais (como o Cl), ligantes ou sequências químicas não usuais, anéis aromáticos condensados e alto tamanho molecular

Ex.: derivados de petróleo, compostos clorados, hidrocarbonetos aromáticos polinucleados com mais de três anéis, etc.



• Adaptação metabólica

Capacidade que alguns microorganismos demonstraram em desenvolver a habilidade de degradar metabolicamente compostos xenobióticos quando expostos a eles por tempo prolongado.



Fatores determinantes na biodegradação velocidade e eficácia

1. Fatores relativos ao substrato (contaminante)

• Concentração do substrato

Organismos necessitam de altas concentrações para poderem efetuar a degradação ausência de estímulo suficiente para iniciar a resposta enzimática

Valor limite 10um/L

• Propriedades físico-químicas volatibilidade, solubilidade, tendência à adsorção, estado físico,etc.

2. Fatores relativos aos microorganismos

• Concentrações de microorganismos viáveis adaptação da população microbiana para o estabelecimento de espécies específicas para os contaminantes introduzidos no ambiente.

• Tempo de adaptação intervalo decorrido entre a exposição e o início da degradação irá depender da comunidade presente de microorganismos

3. Fatores relacionados ao meio

• Temperatura

Aumento da temperatura aumento da atividade metabólica aumento da biodegradação (tolerância máxima da espécie).

Atividade microbiana na natureza 0oC a 100oC

Temperatura ótima para biodegradação 10oC a 30oC

• pH

Biodegradação pH neutro 6 a 8

Bactérias ligeiramente alcalino maior que 7

Fungos ligeiramente ácidos 5 e 6



3. Fatores relacionados ao meio

• Quantidade e qualidade dos nutrientes, vitaminas e traços de metais

Solo 11 micro e macronutrientes importantes para a atividade microbiana

N nutriente limitante para a degradação de hidrocarbonetos do petróleo

• Teor da água

Teor da água no solo capaz de alterar a biodegradação dos óleos dissolução e difusão dos contaminantes; metabolismo e locomoção dos microorganismos, etc.

Teor ótimo de umidade no solo 50% a 70%.

• Potencial redox

Biodegradação aeróbica presença obrigatória de oxigênio

Teor de oxigênio e potencial redox flora de microorganismos

Parâmetros de medidas do teor de oxigênio na água demanda bioquímica de oxigênio (BOD), demanda química de oxigênio (COD), etc.



Processos enzimáticos na biodegradação série de reações mediadas por enzimas

1. Oxidação ação de oxigenases

Eliminação de petróleo Micrococcus, Pseudomonas, Mycobacterium e Nocardia

Ex.: alcanos retirada de grupos -CH3 terminais com a formação de gás carbônico.

CH3CH2CH2CH2CO2H CH3CH2CO2H + CO2 + 2H2O

2. Hidroxilação inclusão de grupos –OH em hidrocarbonetos

Pode ocorrer, em seguida, a epoxidação do composto

Ex.:



OH

O

Epóxido de benzeno

Processos enzimáticos na biodegradação série de reações mediadas por enzimas

3. Redução ação de redutases Bactérias anaeróbias

RCHO (aldeído) RCH2OH

4. Hidrólise adição de uma molécula de água seguida da clivagem da molécula em duas.

S H O H O

(CH3O)2P-S-C-C-O-C2H5 H2O S HO-C-C-O-C2H5

H-C-C-O-C2H (CH3O)2P-SH + H-C-C-O-C2H

H O H O

Malation

Principal reação de degradação de ésteres de pesticidas organofosforados Pseudomonas





5. Descarboxilação substituição do grupo –CO2H por um átomo de hidrogênio ou por um grupo hidroxila

Ex.: C-C-OH C-H + CO2

6. Dehalogenação ocorre remoção ou remanejamento de um átomo de halogênio (geralmente cloro) em uma molécula.

Processo complicado de biodegradação persistência de organoclorados no ambiente.

7. Conjugação ocorre a inclusão de um grupo bioquímico em um composto xenobiótico ou seu metabólito

Pouco usual processos de metilação

Ex.: HgCl2 CH3HgCl – Cl-

Metilcolabalamina



8. Dealquilação substituição de grupos alquil ligados a átomos de oxigênio, nitrogênio, enxofre e carbono por átomos de hidrogênio

Ex.: H H O

R – N – CH3 R – N + H – C – H

H

Condições anaeróbicas


Biodegradabilidade de algumas substâncias

a) Substâncias surfactantes compostos sintéticos utilizados na limpeza doméstica e industrial

• Alquilbenzenosulfonados (ABS) 1955

Formados por anéis aromáticos

Geração de espumas e distúrbios mecânicos em áreas de tratamento de água e esgoto

• Alquilados sulfonados lineares (LAS) oxidação completa

• Surfactantes não-iônicos baixa produção de espuma

Suscetibilidade variável à degradação estrutura

• Sulfatos de álcool rapidamente oxidados

b) PCBs

Degradados pela população microbiana e por fotólise

Biodegradação lenta condições aeróbias e anaeróbias

Velocidade do processo grau de cloração, concentração, disponibilidade de nutrientes, população microbiana

c) Derivados de petróleo

• Hidrocarbonetos produtos naturais profundamente modificados

Bactérias e fungos capacidade de degradação composição e estrutura, estdo físico, presença de O2

Hidrocarbonetos leves e simples degradação facilitada

Hidrocarbonetos pesados e complexos difícil degradação sedimentação


Biodegradabilidade de algumas substâncias

Introdução aos fenômenos toxicocinéticos e toxicodinâmicos nos organismos vivos

Toxicologia - aspectos a serem considerados

• Mecanismos de transporte e de destino das substâncias entre os diversos meios

• Capacidade de deslocamento das substâncias tóxicas dentro do organismo vivo

(maneira como é absorvido, distribuído, metabolizado e excretado) e relação

entre a dose que entra no organismo e a concentração das substâncias no sangue,

tecidos ou líquidos corporais TOXICOCINÉTICA

3. Magnitude da resposta tóxica da substância a qual está relacionada à sua

concentração no sítio de ação (relação entre a dose que entra no organismo e a

resposta medida) TOXICODINÂMICA

Introdução aos fenômenos toxicocinéticos e toxicodinâmicos nos organismos

• Bioacumulação ou bioconcentração rede de absorção das substâncias pelos

microorganismos, plantas ou animais a partir de seu entorno (água, sedimento,

solo e dieta).

Molécula Via enzimática Organela Célula

População Indivíduo Órgão Tecido

Comunidade Ecossistema

Fig. Níveis organizacionais em que podem se manifestar os efeitos dos contaminantes


• Bioacumulação concentração da substância no organismo, considerando todas as vias e rotas de exposição (ar, água, sedimento, solo e alimento).

• Bioconcentração fenômeno onde a concentração da substância no organismo é maior que do compartimento de seu entorno.

• Biomagnificação acumulo e transferência das substâncias via cadeia alimentar, resultando em cargas corpóreas maiores, quanto mais elevado for o nével trófico do organismo.

• Biotransformação Processo em que a estrutura química de um composto é modificada em consequência da atividades enzimáticas de um organismo vivo.


• Concentração das substâncias na biota determinada pelo equilíbrio entre

absorção, biotransformação e excreção. Características da substância Características dos organismos

• Fatores que afetam a absorção das substâncias Tamanho do organismo organismos menores absorvem uma quantidade maior

de substâncias relação tamanho do corpo x superfície de exposição. Tamanho da molécula quanto maior a molécula, menor seu coeficiente de

difusão menor a absorção Disponibilidade moléculas com uma menor capacidade de degradação ficam

mais tempo disponíveis no ambiente e são mais failmente absorvidas. Fatores ambientais afetam a fisiologia dos organismos aumentar ou

diminuir a absorção.


• Fatores que afetam a excreção das substâncias Tamanho do organismo organismos menores tendem a estabilizar mais

rapidamente as substâncias teor lipídico organismos com elevado teor lipídico tendem a acumular mais as

substâncias lipossolúveis Metabolismo o metabolismo dos compostos dentro dos organismos

(biotransformação) tendem a torná-lo mais hidrossolúvel, facilitando a excreção, e a

modificar a sua toxicidade.

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