Estudo comparativo entre os efeitos tóxicos agudos e crônicos do óxido de cobre na forma de nanopartícula e micropartícula

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental.

A nanotecnologia desperta interesse crescente devido às vantagens que as propriedades físicas, químicas e biológicas apresentam. Consequentemente, a crescente sintetização e a incorporação deste novos nanomateriais em produtos de uso diário, se faz necessário a compreensão dos efeitos toxicológicos sobre os organismos aquáticos, uma vez que o meio ambiente aquático é um dos possíveis destino final para essas substâncias. O óxido de cobre (CuO) é comumente utilizado na composição de tintas anti-incrustantes para embarcações, e o presente trabalho teve como objetivo avaliar e comparar a toxicidade aquática do CuO na forma de nanopartícula (NP) e micropartícula (MP), por meio de teste de toxicidade com microcrustáceo de água doce Daphnia magna e a bactéria marinha biolumenescente Vibrio fischeri. Foram realizados testes de toxicidade aguda com os dois organismos testes. Os testes de toxicidade crônica foram realizados com a D. magna, e os parâmetros avaliados foram a reprodução, crescimento e longevidade durante um período de 21 dias. Para o desenvolvimento dos ensaios, as duas formulações foram caracterizadas através de MET, MEV, área superficial, potencial zeta (Pz) e quantificação de íons Cu+2 dissolvidos. Como os resultados observou-se que a NP (CE50 = 22 mg/L) apresentou toxicidade dez vezes mais elevada que a MP CuO (CE50 = 223,6 mg/L) para os testes de toxicidade aguda com D. Magna. Para os testes com a V. Fischeri, a NP (CE50-15min= 304,4 mg/L) foi ser oito vezes mais tóxica que a estrutura MP (CE50-15min= 2696,8 mg/L), e quando exposta a 30 min., NP (CE50-30min= 288,4 mg/L) foi seis vezes mais tóxica do que a MP (CE50-30min= 1635 mg/L). Em relação aos parâmetros crônicos avaliados, as duas formulações apresentaram efeito estatisticamente significativos para os parâmetros crescimento e reprodução. Com base nestes resultados pode-se concluir que para os testes avaliados, a NP mostrou-se mais tóxica do que a MP CuO.

Nanotechnology has attracted growing interest due to the advantages that the physical, chemical and biological features present. Consequently, the increased synthesizing and the incorporation of these new nanomaterials in everyday products, has made it necessary to understand the possible toxicological effects on aquatic organisms, since the aquatic environment is one of the possible final destinations for these substances. The copper oxide (CuO) is commonly used in the composition of antifouling paints for vessels, and this study aimed to evaluate and compare the aquatic toxicity of CuO in the form of nanoparticle (NP) and microparticle (MP), by testing aquatic toxicity with microcrustacean of fresh water Daphnia magna and the bioluminescence marine bacteria Vibrio fischeri. We performed acute toxicity tests with two test organisms. The chronic toxicity tests were performed with D. magna, and the parameters evaluated were reproduction, growth and longevity during a period of 21 days. For the development of tests, the two formulations were characterized by MET, MEV, surface area, potential zeta (Pz) and quantification of dissolved Cu +2 ions. The results showed that the NP (CE50 = 22 mg / L) presented ten times higher toxicity than the MP CuO (CE50 = 223.6 mg / L) for the acute toxicity tests with D. Magna. For the tests with V. Fischeri, the structure NP (CE50-15min = 304.4 mg / L) showed to be eight times more toxic than the MP structure (CE 50-15min = 2696.8 mg / L), and when exposed to 30 min., NP (CE 50-30 min= 288.4 mg / L) showed it was six times more toxic than the MP (CE 50-30min= 1635 mg / L). In relation to the chronic parameters evaluated, the two formulations showed statistically significant effects for growth and reproduction parameters. Based on these results it can be concluded that for the tests evaluated the NP was more toxic than the MP CuO.