Integrated assessment of chemical quality and genotoxicity of the water of the Luiz Rau Stream in the lower stretch of the Sinos River Basin, in South Brazil

Camila Tamires Petry; Gustavo Marques da Costa; Tatiane Benvenuti; Marco Antônio Siqueira Rodrigues; Annette Droste

Camila Tamires Petry Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Instituto de Ciências da Saúde
Gustavo Marques da Costa Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental
Tatiane Benvenuti Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental
Marco Antônio Siqueira Rodrigues Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental
Annette Droste Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental

Keywords: micronucleus, monitoring, pollutant, Tradescantia pallida var. purpurea.

Abstract

This study assessed the chemical quality and genotoxicity of the water of the Luiz Rau Stream in Novo Hamburgo (Rio Grande do Sul, Brazil) and investigated the relationship between the genetic damage observed in Tradescantia pallida var. purpurea and the chemical parameters analyzed. Water samplings were collected bimonthly from September 2012 to March 2013 from two sites, near the headspring (S1) and near the mouth (S2). Cuttings with flower buds were exposed to water from the sites and distilled water (negative control). Micronuclei (MCN) frequencies were determined in pollen mother cells. The chemical parameters analyzed were pH, total dissolved solids, biochemical oxygen demand (DBO₅), dissolved oxygen, total phosphorus (TP) and the trace elements cadmium, lead, copper, total chromium and zinc. In all samplings, the MCN frequencies observed in buds exposed to water from both sites were significantly higher (S1: 2.48 to 3.38, S2: 3.24 to 5.19) than those observed in the respective negative controls (1.33 to 1.62). The TP was above the legal limit throughout the monitored period and DBO₅ presented concentrations higher than those established by legislation in two months at S1 and three months at S2. The principal component analysis showed a relationship between MCN frequency, DBO₅and TP, pointing to the negative influence of pollutants present in water on the bioindicator species and reinforcing the importance of considering the environmental factors in an integrated way in water-body monitoring programs.

Author Biographies

Camila Tamires Petry, Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Instituto de Ciências da Saúde

Acadêmica do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Feevale, RS, Brasil. Trabalhou com biomonitoramento, genotoxicidade e reintrodução de orquídeas através de bolsa de Iniciação Científica no Laboratório de Biotecnologia Vegetal da Universidade Feevale, onde atualmente trabalha com fitorremediação; trabalhou também com educação ambiental no Centro de Educação Ambiental do Município de Ivoti - CEAMI; com licenciamento ambiental na Secretaria de Saneamento e Meio Ambiente de Ivoti; e participou de intercâmbio acadêmico por dois semestres na Universidade de Canterbury, Christchurch, Nova Zelândia através do programa do governo brasileiro Ciência Sem Fronteiras.

Gustavo Marques da Costa, Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental

Possui graduação em Ciências Biológicas Licenciatura Plena e Bacharelado pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS/2006. Especialista em Biologia Celular Histologia e Anatomia Microscópica - ULBRA/2008. Especialista em Educação Ambiental - SENAC/2010. Possui Doutorado e Mestrado em Qualidade Ambiental pela Universidade Feevale - Linha de Pesquisa: Diagnóstico Ambiental Integrado. Tem experiência como docente e em pesquisas nas áreas de Educação Ambiental, Gestão Ambiental, Gestão de Resíduos Sólidos (Cooperativas), Biotecnologia Vegetal, Genotoxicidade Ambiental (do ar e da água) e Biomonitoramento.

Tatiane Benvenuti, Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental

Doutoranda do Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais - PPGE3M - UFRGS(2013).Mestre em Engenharia pelo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais- PPGE3M- UFRGS (2012). Graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia pela Universidade Estadual do Rio Grande do Sul- UERGS (2008). Atuou como Técnica da garantia da qualidade na empresa Metalúrgica Meber Ltda. (2008-2010)

Marco Antônio Siqueira Rodrigues, Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental

Pós-Doutorado realizado na Universidade Politécnica de Valência - Espanha. Doutor em Engenharia realizado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e Materiais - UFRGS. Professor e pesquisador da Universidade Feevale, atuando no Mestrado profissional em Tecnologias de Materiais e Processos Industriais e no PPG em Qualidade Ambiental e na Engenharia Química. Coordena projetos de rede de pesquisa e extensão na área de materiais e tecnologias aplicados ao tratamento de efluentes, resíduos industriais. Desenvolve materiais e tecnologias para a recuperação e monitoramento de áreas degradadas de Bacia hidrográfica e descontaminação de recursos hidrícos.

Annette Droste, Universidade Feevale (Feevale), Novo Hamburgo, RS, Brasil. Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental

possui graduação em Ciências Biológicas Licenciatura Plena pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos, mestrado e doutorado em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. É professora Titular da Universidade Feevale, coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Qualidade Ambiental, componente do Comitê Interno do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica - CNPq/Feevale e integra os Núcleos Docentes Estruturantes dos Cursos de Graduação em Ciências Biológicas, Bacharelado e Licenciatura. Atua nas áreas de Botânica, Biotecnologia e Genética, desenvolvendo projetos de pesquisa em propagação e conservação in vitro de espécies ameaçadas de extinção e de biomonitoramento da genotoxicidade ambiental.

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