Avaliação integrada dos níveis de contaminantes dos sedimentos e das respostas biológicas de duas espécies de peixes residentes do complexo estuarino-lagunar de Iguape-Cananéia

Abstract

Resumo: O Complexo Estuarino-Lagunar de Iguape-Cananéia (CELIC) está entre as áreas de maior relevância ambiental do Atlântico Sul. Entretanto, passou por diversas alterações que modificaram os parâmetros das águas estuarinas e afetaram sua qualidade ambiental. A área hoje encontra-se sob crescente pressão antrópica e enfrenta inúmeros problemas de gestão ambiental. Este estudo visou contribuir para a avaliação da qualidade ambiental local, por meio de um estudo integrado, unindose dados relativos à análise química dos sedimentos (metais, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos - HPA e produtos farmacêuticos e de higiene pessoal - PFHP) e da avaliação das respostas biológicas de duas espécies de peixes estuarinoresidentes. As duas coletas para cada espécie estudada, juntamente com os sedimentos dos mesmos pontos, se deram entre 2016 e 2017 contemplando os períodos frio-seco e quente-chuvoso. O peixe Atherinella brasiliensis foi amostrado nas proximidades da Cidade de Cananéia e de Subaúma, enquanto o peixe Gobioides broussonnetii foi amostrado ao norte da Ilha de Cananéia, em Subaúma e próximo à Cidade de Iguape. Os peixes tiveram sua saúde avaliada por meio do uso de biomarcadores bioquímicos (AChE; SOD; CAT; GPx; GST; EROD; GSH; MT; LPO), histopatológicos e de genotoxicidade (quebras do DNA e alterações morfológicas nucleares - AMN) em diferentes tecidos (sangue, cérebro, brânquias, músculo, fígado e rim). A análise dos sedimentos revelou a presença das três classes de contaminantes estudadas, mostrando contaminações de baixas a moderadas em todo o sistema. As concentrações de contaminantes tiveram variações temporais e espaciais com maiores valores nos pontos de maior presença antrópica (cidades de Cananéia e Iguape), especialmente no período frio-seco. Contribuições de mineração pretérita, agricultura, queima de biomassa e combustíveis fósseis, presença de embarcações e despejo de lixo e esgoto foram evidenciadas, com influências das áreas urbanas e do maior tempo de permanência das águas no estuário no período seco. Nos peixes, variações espaciais e sazonais nos biomarcadores seguiram o mesmo padrão, com respostas mais pronunciadas nos animais coletados próximo à Cananéia e Iguape no período seco. Para o A. brasiliensis foram observados AMN no sangue e necrose no fígado. Para G. broussonnetii, aneurismas e elevação do epitélio lamelar foram observados em brânquias, necrose e centros de melanomacrófagos - CM nos rins e esteatose e CM no fígado. Os resultados das análises multivariadas e do índice de integração de biomarcadores revelaram piores condições ambientais em Cananéia e Iguape. Ainda, revelaram que a contaminação dos sedimentos foi parcialmente responsável pelas respostas biológicas em ambas espécies. Os resultados suportaram a associação entre as alterações encontradas nos peixes com a presença de metais, HPA e PFHP como estressores. Assim, reforça-se a existência de efeitos subletais à ictiofauna local, que podem, ao longo do tempo, influenciar na saúde e na sobrevivência dos organismos e levar a alterações em níveis de organização biológica mais elevados que podem contribuir para a deterioração do estado ecológico da região. A abordagem integrada usada por este estudo contribui para um panorama atual da qualidade ambiental do CELIC que pode futuramente contribuir para a gestão da área. Palavras-chave: Metais. Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Produtos farmacêuticos e de higiene pessoal. Biomarcadores. Índice integrado de biomarcadores.

Abstract: The Estuarine-Lagoon Complex of Iguape-Cananéia (ELCIC) is among the areas of greater environmental relevance in the South Atlantic. However, several changes altered the parameters of the estuarine waters and affected its environmental quality. The area today is under increasing human pressure and faces numerous environmental management problems. This study aimed to contribute to the assessment of local environmental quality through an integrated approach, combining data on the chemical analysis of sediments (metals, polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs and pharmaceuticals and personal care products - PPCPs) and the evaluation of the biological responses of two estuarine-resident fish species. The two sample campaigns for each studied species, together with the sediments of the same points, occurred between 2016 and 2017 contemplating the cold-dry and hot-rainy periods. The Atherinella brasiliensis fish was sampled near the cities of Cananéia and Subaúma, while the Gobioides broussonnetii fish was sampled in the north of the Cananéia Island, in Subaúma and near Iguape City. The fish had their health conditions evaluated through the analysis of biochemical (AChE; SOD; CAT; GPx; GST; EROD; GSH; MT; LPO), histopathological and genotoxicity biomarkers (DNA strand breaks and nuclear morphological abnormalities - NMA) in different tissues (blood, brain, gills, muscle, liver and kidney). The sediment analysis revealed the presence of the three classes of the studied contaminants, reveling low to moderate contaminations throughout the system. The concentrations of contaminants had temporal and spatial variations with higher values at the points of greater anthropic presence (Cananéia and Iguape cities), especially in the cold-dry period. Contributions from past mining, agriculture, burning of biomass and fossil fuels, the presence of boats and garbage and sewage disposal were evidenced, with influences of the urban areas and the longer permanence of the waters in the dry period. In fish, spatial and seasonal variations in the biomarkers followed the same pattern, with more pronounced responses in the animals collected near Cananéia and Iguape in the dry period. For A. brasiliensis, NMA in blood and necrosis in liver were observed. For G. broussonnetii, aneurysms and lifting of the lamellar epithelium in gills, necrosis and melanomacrophagous centers - MC in kidney and steatosis and MC in liver were observed. The results of the multivariate analysis and the integrated biomarkers response index revealed worse environmental conditions in Cananéia and Iguape. In addition, they revealed that the contamination of the sediments was partially responsible for the biological responses in both fish species. The results supported the association among the alterations found in the fish with the presence of metals, PAHs and PPCPs as stressors. Thus, reinforcing the existence of sublethal effects on the local ichthyofauna which can, over time, influence in the health and the survival of the organisms and lead to changes in higher biological levels, that may contribute to the deterioration of the regional ecological status. The integrated approach used in the present study contributes to a current overview on the environmental quality of the ELCIC, which can further contribute for the management of the area. Key words: Metals. Polycyclic aromatic hydrocarbons. Pharmaceutical and personal care products. Biomarkers. Integrated biomarker response index.