Ecotoxicological tools have proved to be sensitive and appropriate for the evaluation of the effectiveness of treatments used in wastewater treatment plants (WWTP). The objective of this study was to assess the applicability of bioassays and biomarkers to evaluate the efficiency of different treatments throughout WWTP samples[A—raw influent, B—preliminary effluent, C—final effluent, and D—receiving stream], seasonally over 1 year, through a multispecies approach: i) bacterial cell viability [Escherichia coli, Rhodopirellulla rubra, Arthrobacter sp., and Pseudomonas putida]; ii) microalgae Raphidocelis subcapitata and the macrophyte Lemna minor growth inhibition; and iii) microcrustacean Daphnia magna acute and feeding rate assays. Total chlorophyll, malondialdehyde, and proline levels were evaluated in L. minor, and catalase, glutathione-S-transferase activities, and thiobarbituric acid reactive substances levels were quantified in D. magna, after exposure to wastewater samples. Overall, the tested species showed different sensitivities, P. putida = Arthrobacter sp. = R. rubra < R. subcapitata < E. coli = D. magna = L. minor, to the collected samples. The results obtained in D. magna and L. minor assays demonstrated that these organisms can be used in programs for monitoring and environmental assessment of wastewater effluents. The present study demonstrates the usefulness of ecotoxicological tools, with multispecies and different endpoints, to assess the effectiveness of WWTPs. Moreover, it is important to ensure that WWTP implements a monitoring program to minimize the discharge of effluents that compromise the environment in order to guarantee the good ecological quality of the environmental ecosystems.
Biopesticidas são formulações feitas a partir de materiais naturais (animais, plantas, bactérias ou minerais) que se destinam a matar ou controlar pragas (insetos), através de mecanismos de ação mais específicos, e ambientalmente amigáveis, em alternativa ao uso de pesticidas sintéticos.O uso de biopesticidas é crucial em programas de proteção integrada (PPI), por serem considerados produtos fitofarmacêuticos (PFFs) biológicos (bioPFFs) que protegem culturas contra pragas, através de uma abordagem eficiente, mais natural e ambientalmente sensível. No entanto, a avaliação e validação de novas metodologias deve ser considerada para estimar adequadamente a potencial toxicidade dos bioPFFS, com respostas biológicas que envolvam vários níveis de organização biológica.A agricultura representa um dos setores mais importantes da economia de um país. Com o crescimento da população humana, associado ao aumento do consumo de alimentos per capita, tem ocorrido um aumento das necessidades alimentares. Por conseguinte, observou-se uma expansão das áreas agrícolas e, consequentemente, uma maior utilização de produtos fitofarmacêuticos (PFFs), onde se incluem os pesticidas sintéticos, para combater várias pragas agrícolas 1, 2, 3 . Desde a década de 90 que se tem observado uma crescente preocupação com uma produção agrícola mais sustentável e equilibrada com ciclos naturais dos ecossistemas, o que levou a uma crescente tendência de substituição de PFFs sintéticos por biopesticidas (bioPFFS) 4,5,6,7,8 . Desde 2015 que a América do Norte constitui o maior mercado de bioPFFs, enquanto a Europa ocupa a segunda posição nesta utilização 9 . Se o mercado de vendas dos bioPFFs continuar a crescer, espera-se que o número de vendas destas alternativas ecologicamente mais sustentáveis iguale o mercado de vendas dos seus homólogos sintéticos, nos próximos 20 a 30 anos (FIGURA 1) 10 .Os bioPFFs, por serem de origem natural ou biológica são considerados mais "amigos do ambiente" 11 , e dividem-se em três categorias: i) substâncias naturais que controlam pragaspesticidas bioquímicos; ii) microrganismos (bactérias, fungos, vírus ou protozoários) que controlam pragaspesticidas microbianos; e iii) substâncias pesticidas produzidas por plantas contendo material genético adicionadoprotetores incorporados em plantas 11,12 .Após autorização pelos Estados-Membros da União Europeia (UE) os bioPFFs têm sido cada vez mais utilizados na agricultura convencional e orgânica (biológica), pelo que o seu impacto ambiental pode estar a ser desvalorizado, mesmo que atualmente já reconhecido 7,13 . Por outro lado, as áreas dedicadas à agricultura orgânica têm aumentado, pelo seu reconhecimento em termos de segurança alimentar global (na UE, a área disponível para agricultura orgânica aumentou 46% entre 2012 e 2019; EUROSTAT); contudo tendo em conta o crescente aumento populacional e necessidades alimentares, esta não é ainda, considerada sustentável.
The Water Framework Directive (WFD) is the European legislation on water policy that assesses water quality according to time-consuming metrics and specific taxonomic needs. In this sense, the objective of this study was to evaluate the sensitivity of Daphnia magna feeding rate assays to assess/discriminate the water quality of heavily modified and artificial water bodies. Monthly, for one year, the quality of the Crestuma-Lever reservoir (in two sampling sites: Crestuma and Marina) was assessed using physical, chemical, and biological (concentration of chlorophyll-a) elements proposed by the WFD. Additionally, D. magna was exposed to the collected water samples and the feeding rates were evaluated to include an ecosystem function evaluation in water quality assessment. The WFD metrics showed that, overall, the Crestuma-Lever reservoir has a rating of Good to Moderate Ecological Potential, regardless of site. Feeding rates varied with the sampling site and months, demonstrating that feeding behavior evaluation is a sensitive tool that allows discriminate potential effects indicative of a lower water quality. This finding was recorded by the decrease in the feeding rate (Crestuma: May, Sept; Marina: Nov, Jan, May), despite the WFD classification, and once the organisms are affected by the components present in the water samples.
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