Ecotoxicologia

Código:

BIOL/AMB4005

Sigla:

BIOL/AMB4005

Nível:

400

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ambiente
OFICIAL	Biologia

Ocorrência: 2022/2023 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Biologia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Ciências e Tecnologia do Ambiente

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:CTA	5	Plano Oficial a partir de 2021/2022.	1	-	6	42	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

A UC de Ecotoxicologia visa que os estudantes atinjam os seguintes objetivos:

- Adquirir conhecimentos básicos em ecotoxicologia e perceber a contextualização histórica do aparecimento deste novo ramo das ciências ambientais;

- Perceber a relevância da ecotoxicologia na regulamentação de novos compostos químicos e na avaliação de risco de compostos novos e dos já existentes, ao abrigo de legislação Europeia;

- Ser capaz de integrar dados de toxicidade para cálculo de limites de risco de novos compostos químicos;

- Ser capaz de definir desenhos experimentais para avaliação da toxicidade de novos compostos químicos ou de amostras ambientais contaminadas;

- Ser capaz de identificar as limitações dos ensaios com espécies isoladas na extrapolação dos efeitos para os ecossistemas;

- Ser capaz de realizar e acompanhar ensaios ecotoxicológicos em todas as suas etapas, incluindo a recolha e análise de dados;

- Identificar os principais contaminantes (incluindo compostos emergentes), modos de ação e biomarcadores/parâmetros a avaliar;

- Compreender a relação entre a qualidade dos solos e a qualidade dos recursos de água doce.

- Compreender e saber refletir sobre os novos desafios que se colocam à ecotoxicologia, à luz das alterações globais (e.g. alteração do pH do meio marinho, aumento da temperatura, empobrecimento dos solos em matéria orgânica, salinização dos solos etc.)

Resultados de aprendizagem e competências

Essencialmente, os estudantes irão adquirir os conceitos básicos da ecotoxicologia e contextualizar historicamente o surgimento deste novo ramo da ciência. Assim irão perceber o aparecimento da ecotoxicologia em resposta à necessidade de avaliar os efeitos e os riscos de novos químicos produzidos pelo Homem e libertados intencionalmente ou acidentalmente no ambiente. Irão compreender as dificuldades da ecotoxicologia no que se refere a velhos e novos desafios, nomeadamente a avaliação de compostos emergentes, a extrapolação dos efeitos medidos a nível molecular e do indivíduo para efeitos nos ecossistemas, e o efeito dos contaminantes à luz das novas condições ambientais (alterações de temperatura, aumento de sais no ambiente, alterações de pH etc.).
No final os estudantes serão capazes de realizar ensaios ecotoxicologicos cumprindo os requisitos de protocolos padronizados e construindo os desenhos experimentais adequados. Serão ainda capazes de determinar limites de risco integrando os dados ecotoxicológicos e usando métodos determinísticos ou probabilísticos (e.g. curvas de distribuição de sensibilidade das espécies).

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Conhecimentos básicos de Ecologia.

Programa

Programa Teórico

 

Módulo 1

Ecotoxicologia como uma ciência que integra conhecimentos de Toxicologia, Química e Ecologia. Pesticidas na origem da ecotoxicologia terrestre e aquática (contextualização histórica). Conceito de contaminante versus poluente.

Entrada e dispersão dos contaminantes nos ecossistemas. Vias de exposição, dinâmica dos contaminantes no organismo, mecanismos de toxicidade (stress oxidativo, danos no DNA, disrupção endócrina, inibição enzimática, efeitos neurológicos, etc.), bioacumulação, bioconcentração e bioampliação de tóxicos.

Módulo 2

Biomarcadores e efeitos dos contaminantes a diferentes níveis de organização biológica (dos efeitos a nível molecular aos efeitos nos ecossistemas). Curvas dose-resposta e parâmetros de toxicidade. Desenhos experimentais do tipo ECx e ANOVA para ensaios de toxicidade. A avaliação de risco e a integração dos parâmetros de toxicidade para a determinação de limites de riscos ou PNECs (predicted no effect concentration) para compostos químicos.

Módulo 3

A padronização de ensaios ecotoxicológicos em resposta à necessidade de definição de regulamentação de compostos químicos. Compostos emergentes e os novos desafios da ecotoxicologia: Disruptores endócrinos, fármacos, produtos de uso pessoal e microplásticos, entre outros. Derrames acidentais de poluentes: ensaios ecotoxicológicos com amostras ambientais contaminadas. Alterações globais e a interação com os efeitos dos contaminantes.

Módulo 4

Interação solo-água. Vias de transporte dos contaminantes do ambiente terrestre para o ambiente aquático. A importância da qualidade dos solos da bacia de drenagem de recursos de água doce. A irrigação de solos agrícolas e o seu papel na contaminação dos solos e na sua salinização. Ensaios ecotoxicológicos para avaliação da capacidade de retenção de contaminantes pelos solos.

 

Programa Prático

- Ensaio de toxicidade com uma planta aquática

- Análise de biomarcadores em organismos aquáticos

- Ensaio de toxicidade com embriões de peixe-zebra

- Preparação de elutriados de solos naturais (recolhidos em zonas agrícolas ou mineiras) e ensaios de toxicidade com Daphnia magna.

 

Os alunos vão ser envolvidos no planeamento do desenho experimental de alguns dos ensaios. Em todos irão fazer a análise dos dados utilizando os métodos estatísticos adequados.

Bibliografia Obrigatória

Klaassen Curtis D. 340; Casarett and Doull99s toxicology. ISBN: 978-0-07-147051-3
Amiard-Triquet, C., Amiard, J.-C., Mouneyrac, C.; Aquatic Ecotoxicology: Advancing Tools for Dealing with Emerging Risks, Academic Press, London, UK, 2015. ISBN: 978-0128009499
Amiard-Triquet, C., Amiard, J.-C., Rainbow, P.S.; Ecological Biomarkers: Indicators of Ecotoxicological Effects, CRC Press, Boca Raton, FL, 2012. ISBN: 9781439880173
Newman, M.C.; Fundamentals of Ecotoxicology: The Science of Pollution, CRC Press, Boca Raton, FL, 2015. ISBN: 978146658Newman, M.C.2293
Suter II, G.W.; Ecological Risk Assessment, CRC Press. Boca Raton, FL, 2006. ISBN: 9781566706346
Timbrell, J. A. ; Principles of Biochemical Toxicology, CRC Press, Boca Raton, FL, 2009. ISBN: 9780849373022
Walker, C.H., Sibly, R.M., Hopkin, S.P. Peakall, D.B.; Principles of Ecotoxicology CRC Press, CRC Press. Boca Raton, FL. , 2012. ISBN: 9781439862667

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas serão ministradas através de apresentação em PowerPoint, cujas cópias serão facultadas aos estudantes através do sistema Sigarra/FCUP. Pretende-se que tenham uma componente de discussão sobre temas/casos de estudo introduzidos pelo docente. O docente orientará os estudantes na pesquisa de bibliografia relativa a áreas específicas da ecotoxicologia.

A UC está organizada com base em livros de texto e artigos científicos. As fontes de consulta incluem os meios mais recentes de divulgação científica, nomeadamente o acesso a base de dados ISI WOS.

Nas aulas práticas os estudantes vão ser envolvidos no desenvolvimento do desenho experimental, nos cálculos de diluições e em todas as etapas dos ensaios. Irão ainda fazer o tratamento estatístico dos dados com recurso aos métodos apropriados e a software de estatística.

 

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho escrito	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	100,00
Frequência das aulas	42,00
Trabalho escrito	20,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Condições de Frequência: Os estudantes deverão apresentar um relatório de um dos trabalhos práticos, para ter frequência à UC e assistir ao número mínimo de aulas práticas de acordo com as normas gerais vigentes nos regulamentos da Faculdade. Têm ainda que ter um mínimo de 40% na prova escrita.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota final= 0,7*(exame final) + 0,3*(Trabalho escrito/relatório escrito)

Melhoria de classificação

Por exame.