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Santos-Neto EB, Manhães BMR, Oliveira-Ferreira N, Cordeiro CVS, Corrêa CAC, Brião JA, Guari EB, Botta S, Colosio AC, Ramos HGC, Barbosa LA, Bertozzi C, Cunha IAG, Carreira RS, Meire RO, Bisi TL, Azevedo AF, Cunha HA, Lailson-Brito J. PAHs in franciscana dolphins from the Southwestern Atlantic Ocean: Concentration and maternal transfer assessments. Mar Pollut Bull 2024; 203:116455. [PMID: 38735171 DOI: 10.1016/j.marpolbul.2024.116455] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/26/2024] [Revised: 04/19/2024] [Accepted: 05/01/2024] [Indexed: 05/14/2024]
Abstract
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are organic compounds ubiquitous in the environment and known for their toxic, mutagenic, and carcinogenic effects. These compounds can bioaccumulate in the biota and be transferred through trophic webs. The franciscana dolphin (Pontoporia blainvillei), as top predators, can be an environmental sentinels. Thus, this study aimed to provide data about PAHs concentration in their hepatic tissue collected on the coast of Espírito Santo (Franciscana Management Area, FMA Ia), Rio de Janeiro (FMA IIa), and São Paulo states (FMA IIb), in Southeastern Brazil. PAHs were detected in 86 % of franciscana dolphins (n = 50). The highest ∑PAHsTotal median concentration was reported in FMA Ia followed by FMA IIb and FMA IIa (1055.6; 523.9, and 72.1 ng.g-1 lipid weight, respectively). Phenanthrene was detected in one fetus and two neonates, showing maternal transfer of PAHs in these dolphins. Evaluating PAHs with potential toxic effects is of utmost importance for the conservation of a threatened species.
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Affiliation(s)
- E B Santos-Neto
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil.
| | - B M R Manhães
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - N Oliveira-Ferreira
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - C V S Cordeiro
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - C A C Corrêa
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - J A Brião
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - E B Guari
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - S Botta
- Laboratório de Ecologia e Conservação da Megafauna Marinha (ECOMEGA), Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
| | - A C Colosio
- Instituto Baleia Jubarte, Caravelas, Bahia, Brazil
| | - H G C Ramos
- Instituto Baleia Jubarte, Caravelas, Bahia, Brazil
| | - L A Barbosa
- Instituto ORCA, Vila Velha, Espírito Santo, Brazil
| | - C Bertozzi
- Instituto de Biociências, câmpus do Litoral Paulista, Universidade Estadual Paulista (IB/CLP - UNESP), São Vicente, São Paulo, Brazil; Instituto Biopesca, Praia Grande, São Paulo, Brazil
| | - I A G Cunha
- Instituto ORCA, Vila Velha, Espírito Santo, Brazil
| | - R S Carreira
- LabMAM/Departamento de Química, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), 22451-900 Rio de Janeiro, Brazil
| | - R O Meire
- Universidade Federal Do Rio de Janeiro, , Campus Duque de Caxias, Rodovia Washington Luiz, Km 105, Santa Cruz da Serra, CEP: 25240-005, Rio de Janeiro, Brazil
| | - T L Bisi
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - A F Azevedo
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - H A Cunha
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Departamento de Genética, Instituti de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - J Lailson-Brito
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
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Brião JA, Vannuci-Silva M, Santos-Neto EB, Manhães BMR, Oliveira-Ferreira N, Machado L, Vidal LG, Guari EB, Flach L, Bisi TL, Azevedo AF, Lailson-Brito J. Back on top: Resuspended by dredging and other environmental disturbances, organochlorine compounds may affect the health of a dolphin population in a tropical estuary, Sepetiba Bay. Environ Pollut 2024; 348:123788. [PMID: 38508370 DOI: 10.1016/j.envpol.2024.123788] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/19/2023] [Revised: 02/15/2024] [Accepted: 03/12/2024] [Indexed: 03/22/2024]
Abstract
Organochlorine compounds (OCs) are persistent organic pollutants linked to damaging the immune and endocrine systems, leading to a greater susceptibility to infectious diseases at high concentrations. Sepetiba Bay, in the Southeastern Brazilian coast, historically presents anthropogenic activities and environmental contamination that could negatively impact resident populations. In this context, this study aimed to investigate the temporal trends in the accumulation of organochlorine compounds over a 12-year database in the Guiana dolphins' (Sotalia guianensis) resident population from Sepetiba Bay, including individuals collected before, during, and after an unusual mortality event triggered by morbillivirus (n = 85). The influence of biological parameters was also evaluated. The OCs concentrations in the blubber ranged from 0.98 to 739 μg/g of ΣPCB; 0.08-130 μg/g of ΣDDT; <0.002-4.56 μg/g of mirex; <0.002-1.84 μg/g of ΣHCH and <0.001-0.16 μg/g of HCB in lipid weight. Increased temporal trends were found for OCs in Guiana dolphins coinciding with periods of large events of dredging in the region. In this way, our findings suggest that the constant high OCs concentrations throughout the years in this Guiana dolphin population are a result of the constant environmental disturbance in the area, such as dredging. These elevated OCs levels, e.g., ΣPCB concentrations found above the known thresholds, may impair the response of the immune system during outbreak periods, which could lead the population to a progressive decline.
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Affiliation(s)
- J A Brião
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Programa de Pós-graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ. Rua São Francisco Xavier, 524 - sala 4018/bloco E, Maracanã, Rio de Janeiro, CEP: 20550-013, RJ, Brazil
| | - M Vannuci-Silva
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Programa de Pós-graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ. Rua São Francisco Xavier, 524 - sala 4018/bloco E, Maracanã, Rio de Janeiro, CEP: 20550-013, RJ, Brazil
| | - E B Santos-Neto
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - B M R Manhães
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - N Oliveira-Ferreira
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - L Machado
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - L G Vidal
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - E B Guari
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - L Flach
- Instituto Boto Cinza, Mangaratiba, Rio de Janeiro, Av. do Canal, 141, Brasilinha, CEP 23860-000, Itacuruçá, Mangaratiba, RJ, Brazil
| | - T L Bisi
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Programa de Pós-graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ. Rua São Francisco Xavier, 524 - sala 4018/bloco E, Maracanã, Rio de Janeiro, CEP: 20550-013, RJ, Brazil
| | - A F Azevedo
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Programa de Pós-graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ. Rua São Francisco Xavier, 524 - sala 4018/bloco E, Maracanã, Rio de Janeiro, CEP: 20550-013, RJ, Brazil
| | - J Lailson-Brito
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores ''Prof(a). Izabel Gurgel'' (MAQUA), Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rua São Francisco Xavier, 524, sala 4002, CEP 20550-013, Maracanã, Rio de Janeiro, RJ, Brazil; Programa de Pós-graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ. Rua São Francisco Xavier, 524 - sala 4018/bloco E, Maracanã, Rio de Janeiro, CEP: 20550-013, RJ, Brazil.
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Manhães BMR, Vannuci-Silva M, Brião JA, Guari EB, Botta S, Colosio AC, Ramos HGC, Barbosa LA, Cunha IAG, Azevedo AF, Cunha HA, Bisi TL, Lailson-Brito J. Temporal trends of trace elements bioaccumulation by a vulnerable cetacean (Pontoporia blainvillei) before and after one of the largest mining disasters worldwide. Sci Total Environ 2022; 804:150196. [PMID: 34798738 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.150196] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/17/2021] [Revised: 08/24/2021] [Accepted: 09/03/2021] [Indexed: 06/13/2023]
Abstract
One of the largest environmental disasters worldwide occurred on November 5th, 2015, when the Fundão dam collapsed in Mariana (Minas Gerais State, Southeast Brazil). The tailing mud flooded the Doce River basin and reached the sea in the coast of Espírito Santo State (ES), Southeast Brazil. This coastal region is the habitat of the most isolated population of franciscana dolphins (Pontoporia blainvillei), with the lowest populational census and lowest genetic diversity in Franciscana Management Area Ia (FMA Ia) - 18° 25'S and 21° 17'S. This study aimed to assess the bioaccumulation of trace-elements (As, Cd, Cu, Fe, Hg, Mn, and Zn) in muscle, liver and kidney of franciscana dolphins collected near the Doce River's mouth before (n = 32) and after (n = 19) the tailing mud reached the sea. The Generalized Additive Model (GAM) showed increasing temporal trends of Hg and Zn in muscle and liver after the dam failure, probably related to higher concentrations and bioavailability in the water column and sediments from the Doce River. Declining trends were found for As and Cu muscular and hepatic concentrations and Fe concentrations in kidney due to their lower bioavailability after the disaster, caused by association with tailings mud trapped in the riverbanks and suspended particulate material. Additionally, higher As and Hg concentrations found in the first period of sampling may be due to historical contamination by mining activities. The full extent of the impacts caused by the Fundão dam failure is still unknown. However, due to their rapid increase and remobilization process, toxic effects can be induced in the biota by these elements. Elements' bioaccumulation in this study contributes to the knowledge of franciscana dolphins from FMA Ia. Considering the conservation concern regarding this franciscana population and its scarce knowledge, the impact of this disaster can be alarming for species conservation.
Collapse
Affiliation(s)
- B M R Manhães
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil.
| | - M Vannuci-Silva
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - J A Brião
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - E B Guari
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - S Botta
- Laboratório de Ecologia e Conservação da Megafauna Marinha (ECOMEGA), Instituto de Oceanografia, Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Brazil
| | - A C Colosio
- Instituto Baleia Jubarte, Caravelas, Bahia, Brazil
| | - H G C Ramos
- Instituto Baleia Jubarte, Caravelas, Bahia, Brazil
| | - L A Barbosa
- Instituto ORCA, Vila Velha, Espírito Santo, Brazil
| | - I A G Cunha
- Instituto ORCA, Vila Velha, Espírito Santo, Brazil
| | - A F Azevedo
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - H A Cunha
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - T L Bisi
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
| | - J Lailson-Brito
- Laboratório de Mamíferos Aquáticos e Bioindicadores "Profª Izabel Gurgel", Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Oceanografia, Faculdade de Oceanografia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, 524, Rio de Janeiro, Brazil
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