Estrogenic Sediment Activity and Toxicity at the Cunha Channel Watershed, a Major Micropollutant Contributor to Guanabara Bay, the Most Polluted Estuarine System in Southeastern Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.11137/1982-3908_2025_48_66992

Keywords:

Endocrine disruptor, YES, Vibrio fischeri

Abstract

Disruptors cause hormonal function disturbances and adverse effects in animals and humans, even at low concentrations in the micro and nanogram range, and have become a serious environmental  concern. In this sense, this study aimed to determine the estrogenic activity and toxicity of sediment samples from the Cunha Channel watershed, a major contributor of micropollutants to Guanabara Bay, the most polluted but most productive estuarine system in Rio de Janeiro, southeastern Brazil. Estrogenic activities were determined by the in vitro Yeast Assay Estrogen Screen (YES) and acute toxicity was determined using the Vibrio fischeri bacteria assay, in samples processed with protocols for wet and dry sediments. The wet test was the most efficient, with values ranging from 3.4 to 17 ng.g-1,while sample drying led to no detectable estrogenic activity and with toxicity in all samples except one (0.16 ng.g-1). All samples were categorized as very toxic or toxic in the acute toxicity assessment, suggesting high Ethylene Dichloride contamination in the Cunha Channel. This is due to anthropogenic and Vibrio fischeri the lack of local sanitation policies, indicating major environmental concerns in one of the most productive estuarine sites in the state of Rio de Janeiro, southeastern Brazil. This assessment contributes to studies in estuaries estrogenic compounds, which are still extremely scarce worldwide.

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Author Biographies

Santos, R. F, Fundação Oswaldo Cruz, Cooperação Social da Presidência

Possui graduação em Geografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (2012) e mestrado em Dinâmicas dos Oceanos e da Terra pela Universidade Federal Fluminense (2016). Atualmente é bolsista da Fundação Oswaldo Cruz, atuando principalmente nos seguintes temas: governança territorial, baía de Guanabara, educação ambiental, saneamento ambiental, promoção da saúde, gestão de bacia hidrográfica e justiça ambiental. Participa desde 2011 do Comitê de Bacia Hidrográfica da Baía de Guanabara como membro titular, representante da Sociedade Civil Organizada e atua no Conselho Consultivo da Fundação Instituto das Águas do Município do Rio de Janeiro - RIO-ÁGUAS desde 2018. Membra do Grupo de Pesquisa Saúde, Ambiente e Saneamento, vinculado à Escola Nacional de Saúde Pública (ENSP/Fiocruz), certificado pelo CNPQ.

Santos, A.D.O, Universidade Federal Fluminense

Graduada em Geografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Especialista em Promoção de Espaços Saudáveis e Sustentáveis pela Fundação Oswaldo Cruz - FIOCRUZ. Mestre em Geologia e Geofísica Marinha na Universidade Federal Fluminense (UFF). Doutora em Dinâmica dos Oceanos e da Terra pela Universidade Federal Fluminense ( UFF) na modalidade estágio sanduíche no exterior pela Universidade do Porto/ Portugal. Trabalha nas seguintes áreas : Geografia da Saúde, Geografia Agrária, Ecotoxicidade, Micropoluentes, Análises ambientais.

Nascimento, M.T.L, Universidade Federal Fluminense

Graduada em Licenciatura Plena em Geografia na Faculdade de Formação de Professores da Universidade do Estado do Rio de Janeiro - (FFP/UERJ). Especialização em Promoção de Espaços Saudáveis e Sustentáveis pela Fundação Oswaldo Cruz - (ENSP/FIOCRUZ). Mestrado em Geologia e Geofísica Marinha na Universidade Federal Fluminense - (UFF). Doutora em Dinâmica dos Oceanos e da Terra, Universidade Federal Fluminense - (UFF). Trabalha nas seguintes áreas: Geografia Agrária, Geografia da Saúde, Poluição Hídrica por Desreguladores Endócrinos. Atividade Estrogênica na Água e em Sedimentos Marinhos.

Freitas, A.S, Universidade Federal Fluminense

Doutor em Dinâmica dos Oceanos e da Terra pela Universidade Federal Fluminense (UFF) e mestre em Dinâmica dos Oceanos e da Terra pela mesma universidade. Bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Experiência na área de botânica, com ênfase em melissopalinologia e palinologia do quaternário (palinomorfos continentais) e na análise de microfósseis marinhos (cistos de dinoflagelados).

Melo, G.V, Universidade Federal Fluminense

Graduado em Oceanografia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (1998), com mestrado (2004) e doutorado (2010) em Geologia e Geofísica Marinha pela Universidade Federal Fluminense. Atualmente, desenvolvendo pesquisas em temas relacionados à Modelagem Numérica aplicada a Ambientes Costeiros, Hidrodinâmica de estuários, Dinâmica de sedimentos em suspensão, Dinâmica e evolução de ambientes costeiros, além de estudos de mudanças na mortologia de fundo de áreas portuárias.

Felix, L.C, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Graduada em Gestão Ambiental pelo Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (2012) e em Engenharia Cartográfica pela Universidade do estado do Rio de Janeiro (2016). Mestre em Engenharia Sanitária e Ambiental pelo PEAMB - UERJ. Atualmente é doutoranda em Engenharia Ambiental pelo DEAMB - Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Estudos e Caracterização de amostras ambientais, análises em ecotoxicologia aquática e atividade estrogênica. Com experiência na área de sensoriamento remoto, com classificação automática de imagens para confecção de mapas de uso e cobertura.

Moreira, G.G, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Giselle Gomes iniciou seus estudos e carreira na Universidade do Estado do Rio de Janeiro, em Biologia. Em seguida, concluiu o mestrado e doutorado em Engenharia Ambiental na mesma Universidade. Durante o mestrado fez um estágio com bolsa internacional da CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) na Universidad de la República, no Uruguai. Seu mestrado e doutorado se concentraram em Ecotoxicologia. Em 2021, foi contratada como professora substituta da Universidade Federal de Juiz de Fora, no Departamento de Engenharia Ambiental. Ao longo de sua carreira de pesquisadora, recebeu diversas bolsas de mérito da FAPERJ, CAPES e CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico). Seus principais tópicos de pesquisa estão relacionados à ecotoxicidade, avaliação da atividade estrogênica, desreguladores endócrinos e qualidade da água. Giselle Gomes fez pós-doutoramento na FIOCRUZ (Fundação Oswaldo Cruz) e também na Universidade de Aveiro, onde teve bolsa internacional do CNPq e trabalhou no Centro de Estudos do Ambiente e do Mar com ecotoxicologia aquática e efeito de misturas. Atualmente é integrante do grupo de pesquisas Micropoluentes e Microplásticos em Matrizes Ambientais: Identificação, Avaliação da Atividade Estrogênica e Toxicidade, registado no Diretório dos Grupos de Pesquisas do Brasil: http://dgp.cnpq.br/dgp/espelhogrupo/3835206294122179. É membro da comissão de Estudo Especial de Análises Ecotoxicológicas (ABNT/CEE-106), colaborando na normalização de análises ecotoxicológicas aquáticas. Também é membro do comitê de ética do Laboratório de Engenharia Sanitária da UERJ, sendo a Bióloga responsável técnica pelos ensaios ecotoxicológicos com Danio rerio.

Gomes de Carvalho, D., Universidade Federal Fluminense

Universidade Federal Fluminense, Instituto de Geociências, Departamento de Geologia e Geofísica, Laboratório de Geologia Marinha, Niterói, RJ, Brasil

Hauser Davis, R.A, Fundação Oswaldo Cruz

Pesquisadora Adjunta Nível III da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Instituto Oswaldo Cruz (IOC), Laboratório de Avaliação e Promoção da Saúde Ambiental (LAPSA). Bióloga, Mestre e Doutora em Química Analítica. Atua nas áreas de Oceanografia Biológica, Química Ambiental, Ecotoxicologia, One Health, Segurança de Alimentos, (Metalo)Proteômica e Conservação de Recursos Naturais e Pesqueiros, além de Divulgação Científica e Educação Ambiental. Atua principalmente na avaliação de efeitos de poluentes ambientais em respostas bioquímicas e na saúde, desenvolvimento, sobrevivência, fecundidade e ecologia de organismos expostos. Suas linhas de pesquisa se enquadram na área prioritária do Desenvolvimento Sustentável e para a Qualidade de Vida, segundo a Portaria n 1.122/2020 do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, contribuindo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): ODS 3 (Boa saúde e bem-estar), ODS 4 (ensino de qualidade para atingir a inovação, difusão e dimensões socioambientais), ODS 6-6 (proteger e restaurar ecossistemas aquáticos), ODS 14-2 (proteger e restaurar ecossistemas marinhos), ODS 14-5 (conservar áreas costeiras e marinhas) e ODS 14-A (aumentar o conhecimento científico, pesquisa e tecnologia para a saúde dos oceanos). É membra da Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC), Sociedade Brasileira de Ecotoxicologia (SBTOX), American Elasmobranch Society, OceanExpert e International Association for Biological Oceanography. É articuladora do segundo ciclo do Plano de Ação Nacional Tubarões (Componente Poluição). Atua também no Comitê Científico da International Whaling Comission.. É Docente Permanente dos PPG Biodiversidade e Conservação (UFMA), Saúde Pública e Meio Ambiente (ENSP/Fiocruz) e Biodiversidade e Saúde (IOC/Fiocruz). É vice-coordenadora da sub-área de Toxicologia Ambiental do PPG em Saúde Pública e Meio Ambiente. É Interlocutora de Biossegurança e Interlocutora de Comunicação do LAPSA frente ao IOC. É coordenadora adjunta do Grupo de Trabalho de Ecotoxicologia do Estado do Rio de Janeiro, pertencente à Sociedade Brasileira de Ecotoxicologia. É coordenadora adjunta do Programa de Pesquisa Translacional em Saúde Única da Fiocruz (Fio-Saúde Única). É líder do Grupo de Pesquisa certificado pelo CNPq Hauser-Davis Research Group - QuiBio: Estudos Ambientais na Interface Química-Biológica. É também Pesquisadora CNPq nível 2. Contato: rachel.hauser.davis@gmail.com

Bila, D. M, Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Possui graduação em Engenharia Química (UFRRJ, 1998), Mestrado (2000) e Doutorado (2005) em Engenharia Química (COPPE/UFRJ). Tem Pós-Doutorado em Engenharia Química (COPPE/UFRJ, 2005-2006). É Professora Associada do Departamento de Engenharia Sanitária e do Meio Ambiente da UERJ. Tem experiência na área de Engenharia Química com ênfase na Engenharia Ambiental, atuando nos seguintes temas: tratamento e caracterização de lixiviados de resíduos sólidos urbanos, tratamento de efluentes e água, processos oxidativos avançados e ozonização, reuso de efluentes, problemática dos micropoluentes como desreguladores endócrinos (EDC), fármacos e produtos de uso pessoais, toxicidade e atividade estrogênica.

Baptista Neto, Universidade Federal Fluminense

Possui graduação em Geografia pela Universidade Federal Fluminense (1990), Especialização e mestrado em Geologia e Geofísica Marinha pela Universidade Federal Fluminense (1993) e doutorado em Geociências - Queens University, Belfast (1996)/Reino Unido. Atualmente é professor Associado da Universidade Federal Fluminense. Bolsista de Produtividade do CNPq - 1B e Bolsista Cientista do Nosso Estado da FAPERJ. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geologia Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: ambiente costeiro, geoquímica ambiental e geologia ambiental.

References

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Published

2025-09-04

How to Cite

Ferreira dos Santos, R. (2025) “Estrogenic Sediment Activity and Toxicity at the Cunha Channel Watershed, a Major Micropollutant Contributor to Guanabara Bay, the Most Polluted Estuarine System in Southeastern Brazil”, Anuário do Instituto de Geociências. Rio de Janeiro, BR, 48. doi: 10.11137/1982-3908_2025_48_66992.

Issue

Section

Environmental Sciences