Toxicologia Ambiental - Livro-Texto Unidade IV

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TOXICOLOGIA AMBIENTAL
Unidade IV
7 METODOLOGIAS LABORATORIAIS E PROCESSOS BIOGEOQUÍMICOS
Para modelar a distribuição ambiental de poluentes orgânicos em compartimentos de um sistema 
ambiental hipotético, é necessário utilizar indicadores ambientais, bem como distintas metodologias 
que visam facilitar a avaliação toxicológica da forma mais fidedigna possível. Assim, a seguir estão 
listadas algumas das que comumente são utilizadas no estudo de Toxicologia Ambiental.
7.1 Metodologias laboratoriais mais utilizadas na avaliação de toxicidade 
de substâncias químicas (testes in vitro e in vivo preconizados pelas 
agências reguladoras)
Com o crescimento econômico e exposição a poluentes no Brasil e no mundo, a avaliação da 
toxicidade e ecotoxicidade de produtos químicos tem se tornado uma constante preocupação. 
Em muitos países, políticas de segurança e ações que regulem os métodos de avaliação são definidas 
pelas chamadas agências regulamentadoras. Como exemplo, o Reach (Registration, Evaluation, 
Authorisation and Restriction of Chemicals) apresentou uma recente regulamentação que foi 
implementada pela União Europeia para companhias que produzem produtos químicos. Entretanto, é 
sabido que essas ações ou políticas são particulares de cada país.
De fato, em 2009, a Agência de Químicos Europeia questionou resultados de alguns estudos 
relacionados a estimativas de custos e da quantidade de animais sacrificados, como consequência da 
implementação do Reach. Adicionalmente, devido ao longo tempo demandado, números de animais 
utilizados e altos custos, foi necessária uma busca de métodos alternativos de avaliação da toxicidade. 
Além de propostas de testes in vitro, novas estratégias para avaliação de toxicidade com fins 
regulatórios também foram propostos.
Em 2005, a Usepa (United States Environmental Protection Agency) e o NTP (National Toxicology 
Program), com a necessidade de avaliar um grande número de novas substâncias e outras já existentes 
(sem prévia avaliação), de maneira custo efetiva, sugeriram uma nova visão que incorporava avanços em 
Biologia Molecular, Toxicologia Molecular, Ciências Computacionais (entre elas, Química Computacional) 
e Tecnologia da Informação, dando origem a uma nova área da Toxicologia denominada Toxicologia 
Computacional, que, desde então, é recomendada por diversas agências regulamentadoras.
A Toxicologia Computacional é uma área da Toxicologia na qual se aplicam modelos computacionais 
e matemáticos para a predição de efeitos adversos e para o melhor entendimento dos mecanismos 
através dos quais uma determinada substância provoca o dano.
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Figura 25 – A Toxicologia Computacional é fundamental no estudo de Toxicologia
Nesta área, são utilizadas ferramentas computacionais de avaliação preditiva da toxicidade, a partir da integração 
de avanços em Informática e Bioinformática, Estatística, Química Computacional, Biologia e Toxicologia. Além 
da criação de softwares de avaliação da toxicidade propriamente ditos, surgem as bases de dados (informações 
toxicológicas pesquisadas através da entrada de estruturas químicas), também úteis à predição da toxicidade. 
Dessa maneira, o armazenamento e tratamento de dados de testes toxicológicos são informações de 
toxicidade importantíssimas, o que torna possível buscar dados de toxicidade de determinada entidade 
química a partir de dados de testes prévios, tendo como base a pesquisa segundo o grau de similaridade 
estrutural. Estes dados inter‑relacionados são capazes de auxiliar na evidência de que uma substância 
pode determinar tal efeito tóxico.
Modelos matemáticos podem contribuir para prever o destino e a preferência ambiental de poluentes 
e podem sugerir quais poluentes, e em quais compartimentos, devem ser sistematicamente observados 
em programas de monitoramento.
 Saiba mais
Para saber mais:
BRAGA, C. F. et al. Análises sequenciais de agrupamentos aplicadas ao estudo 
de partículas atmosféricas. Revista Química Nova, v. 25, n. 6, p. 902‑908, 2002.
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Os testes in vitro podem ser utilizados para detectar a toxicidade de substâncias que serão utilizadas 
em seres humanos e utilizam organismos como bactérias, fungos ou algas. Cabe ressaltar a importância 
da implantação do programa 3Rs (redução, refinamento, substituição) para avaliar a toxicidade das 
substâncias presentes ou adicionadas aos alimentos, por exemplo. 
Os modelos de estudos toxicológicos in vivo abordam ensaios de toxicidade aguda, subcrônica 
e crônica, que devem tratar da mutagenicidade, embriofetotoxicidade, alterações de fertilidade, 
carcinogenicidade e indução de dependência.
O teste de toxicidade aguda deve ser feito em pelo menos três espécies de animais diferentes, sendo 
um não roedor. Este teste permite avaliar o início, a natureza e a duração da intoxicação, incluindo 
exames clínicos e patológicos nos animais. São utilizados grupos de animais com diferentes doses, 
chegando a 2.000 mg/Kg de peso corpóreo da substância testada. Posteriormente, é verificado se houve 
morte (ANVISA, 1996).
Figura 26 – O coelho é uma espécie não roedora utilizada em experimentos na Toxicologia 
Nos testes de toxicidade subcrônica, o experimento dura, geralmente, entre 21 e 90 dias e permite 
identificar se o efeito é acumulativo ou não, além de auxiliar a detecção de órgãos afetados após serem 
submetidos a doses múltiplas. Nesses testes, utilizam‑se no mínimo duas espécies diferentes de animais, 
sendo uma não roedora, e pelo menos três doses distintas. Os animais devem ser observados ao menos 
uma vez ao dia quanto ao consumo de ração, peso, mudança de cor, textura do pelo, alteração motora 
e alteração de comportamento. Também devem ser realizados exames de sangue, urina e fezes no início, 
meio e no final do experimento.
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 Observação
A dose utilizada não deve ultrapassar 2 g/Kg de peso corpóreo da 
substância testada. Após o experimento, os animais sobreviventes devem 
ser sacrificados e devem ser feitos exames de sangue e patológico (AGÊNCIA 
NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA – ANVISA, 1996).
Nos testes de toxicidade crônica, são avaliadas a exposição repetida e prolongada de uma substância. 
Com este teste, é possível avaliar o potencial carcinogênico e, para isso, o estudo dura mais de três 
meses, variando de seis meses a dois anos para roedores e um ano para não roedor. Normalmente, é 
feito com ratos e camundongos, utilizando 50 animais em cada grupo a fim de chegar com pelo menos 
30 animais vivos no final do experimento. Para tal, é necessário examinar os animais duas vezes ao dia, 
pela manhã e à tarde (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA – ANVISA, 1996). 
Em relação aos testes in vitro utilizados para detectar a toxicidade de substâncias que serão utilizadas em 
seres humanos, considera‑se que são métodos alternativos que diminuem o uso de animais em laboratórios.
 Observação
Esses testes também podem ser realizados com bactérias, fungos, algas 
e crustáceos, além de frações subcelulares presentes no sistema biológico 
como suspensões celulares, cultivo de tecidos, cultivos celulares, enzimas 
e proteínas.
Os estudos com culturas de células ou citotoxicidade são realizados com células de vários tecidos, 
tanto de origem humana quanto animal, desde que a proliferação celular ocorra e que seja possível 
sua análise. É um teste rápido, reprodutívele sensível. Além disso, apresentam condições fisiológicas 
relativamente constantes, o que não ocorre com testes em animais. É extremamente relevante citar que 
nesses testes é reduzido abundantemente o número de animais.
Moura et al. (2012) corroboram que, com o uso de testes in vivo, ocorre a morte de vários animais, 
o que acarreta em críticas em função do grande número de animais requerido e do sofrimento causado 
neles durante alguns tipos de experimentos. Assim, como teste alternativo, aplica‑se o teste in vitro com 
a finalidade de substituir os testes com animais e para detectar a toxicidade de substâncias que serão 
utilizadas em seres humanos. Entretanto, é inconcebível negar a importância dos testes in vivo quando 
comparados com os testes in vitro.
Ensaios de toxicidade sempre devem ser realizados de acordo com normas técnicas que têm 
reconhecimento nacional ou internacional. No Brasil, seguem‑se as normas padronizadas pela Associação 
Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e as internacionais, como da International Organization for 
Standardization (ISO), da Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) e da United 
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States Enviroment Protection Agency (Usepa). Normalmente, um laboratório adota uma metodologia 
já padronizada e só em alguns casos pode desenvolver metodologia própria, entretanto, para isso, é 
necessário validar tal método.
Neste contexto, apenas em 1988 foi publicada a primeira norma brasileira que foi padronizada 
em escala nacional. Esta norma foi publicada no manual de testes para avaliação de Ecotoxicidade 
de agentes químicos pela antiga Secretaria Especial do Meio Ambiente (Sema). Em 1990, este manual 
teve uma breve atualização e foi publicado pela ABNT, que contou com a colaboração da Companhia 
Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb), e foram criadas normas para os organismos Daphnia spp., 
Ceriodaphnia spp., peixes e algas. Todas essas normas são atualizadas constantemente através da 
Comissão de Estudo Especial de Análises Ecotoxicológicas desde 2002.
7.2 Processos biogeoquímicos de poluentes inorgânicos e orgânicos no 
sistema ambiental
Processos biogeoquímicos são fenômenos naturais que, por meio de distintas reações químicas, 
reciclam elementos químicos do ambiente para organismos e vice‑versa. 
Normalmente, as substâncias são continuamente transformadas devido a reações de decomposição, 
principalmente, e isso se deve pelo movimento constante de elementos químicos na atmosfera, 
hidrosfera, litosfera e biosfera.
A existência de ciclos biogeoquímicos da água e do solo, entre outros, evidencia o equilíbrio que a 
natureza vive no sentido da reciclagem contínua de elementos no planeta. Entretanto, é evidente que o 
planeta não está mais equilibrado devido à presença de poluentes oriundos da manipulação do homem.
Os ciclos biogeoquímicos são de extrema importância, já que o conhecimento deles torna capaz o 
adequado estudo do impacto ambiental no que se refere à presença e persistência de poluentes. Nesse 
sentido, os poluentes podem ser classificados em quantitativos e qualitativos. Os poluentes quantitativos 
são aqueles que já existem na natureza, mas que são liberados pelo homem em quantidades maiores que 
aquelas que seriam liberadas naturalmente. Já os poluentes qualitativos são aqueles que não existem 
normalmente na natureza, ou seja, são sintéticos. 
Além disso, podem ser classificados como orgânicos ou inorgânicos. Os orgânicos são aqueles que 
apresentam essencialmente cadeia carbônica na sua estrutura química, tais como hidrocarbonetos, 
aldeídos e cetonas, já que os poluentes inorgânicos são compostos de outros elementos químicos, além 
de carbono e hidrogênio, como metais, alguns ácidos, bases e sais. Contudo, todos estes poluentes, 
sejam eles orgânicos, inorgânicos, quantitativos ou qualitativos, podem ser tóxicos e causar danos ao 
meio ambiente.
O ciclo da água é um dos mais importantes, de tal forma que, se for afetado, todos os outros ciclos 
também são. Por exemplo, se ocorre uma alteração ou desequilíbrio no ciclo da água, diretamente o 
ciclo do fósforo também é afetado, já que uma parte do fósforo oriundo de rochas sofre a ação da água 
para ser levado para vales, onde é absorvido por plantas e então incorporado em organismos superiores.
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Figura 27 – A importância da água nos ciclos biogeoquímicos
No mesmo sentido, a emissão contínua de gases tóxicos na atmosfera altera diretamente o ciclo do carbono, 
o que é capaz de provocar o efeito estufa, assim como a liberação de dióxido de enxofre causa as chuvas ácidas.
Os ciclos biogeoquímicos são fundamentais para manutenção da vida no planeta e, para tal, é 
necessário criar uma conscientização ambiental que envolva os conhecimentos desses ciclos no planeta.
8 BIORREMEDIAÇÃO E DESTOXIFICAÇÃO: PROCESSOS FUNDAMENTAIS NA 
ÁREA DE TOXICOLOGIA 
Nos últimos anos, os problemas ambientais têm sido apresentados de forma crescente e cada vez 
mais se tornam ainda mais críticos, muitas vezes estando diretamente relacionados ao crescimento 
populacional e ao aumento da atividade industrial. Com a constante poluição do ar, água e solo, outro 
ponto tem se tornado alvo de estudo: a forma de avaliação e eliminação desses poluentes. De fato, a 
eliminação deles é o que recebe maior atenção e que tem instigado muitos pesquisadores a elaborar 
novos modelos e ferramentas toxicológicas que propiciem a remoção desses compostos do ambiente.
8.1 Métodos de destoxificação e processos de liberação de poluentes em 
diferentes compartimentos ambientais e ocupacionais 
É inquestionável a necessidade urgente de aplicação de termos sustentáveis no cotidiano da 
população mundial com a finalidade de salvar o planeta. Nesse contexto, Schenberg (2010) afirmou que, 
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para atingir as metas de desenvolvimento sustentável, é crucial o manejo racional dos recursos naturais, 
o que exige o emprego de novas tecnologias e, entre elas, a Biotecnologia, especialmente nos campos da 
produção de alimentos, geração de energia, prevenção da poluição ambiental e biorremediação.
 Saiba mais
Leia sobre a aplicação de recursos sustentáveis no artigo a seguir:
SCHENBERG, A. C. G. Biotecnologia e desenvolvimento sustentável. 
Estudos Avançados, v. 24, n. 70, 2010.
Inicialmente, para que ocorra a biorremediação, ou ainda a destoxificação ambiental, é necessário 
conhecer detalhadamente o compartimento e o poluente envolvido.
Uma alternativa plausível em relação ao lixo urbano e industrial é a substituição de plásticos de 
origem petroquímica pelos produzidos por microrganismos, uma vez que tais biopolímeros são materiais 
biocompatíveis e totalmente biodegradáveis. 
A estimativa é de que os rejeitos plásticos lançados em aterros aumentam em 404% o peso total 
do lixo, e o problema é agravado pelo fato de que os materiais plásticos atualmente produzidos são de 
difícil decomposição, permanecendo no meio ambiente por várias centenas de anos.
Figura 28 – Muitos materiais são de difícil decomposição
Outro ponto importante é a destoxificação de poluentes. O termo pode ser aplicado na Toxicologia, 
de forma geral, em relação à biotransformação fase 2, e, no contexto ambiental, também pode estar 
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relacionado com o termo biorremediação, cujo processo envolve necessariamente organismos vivos, 
enquanto,na destoxificação ocorrem processos biotecnológicos com a participação de substâncias 
químicas com a finalidade de neutralizar ou transformar tal poluente. 
Na biorremediação, ocorre a participação de seres vivos para descontaminar ou reduzir o teor de 
poluentes em um determinado compartimento ambiental.
De fato, a ação de microrganismos sobre metais tem um potencial de aplicação, tanto 
para a destoxificação quanto para a recuperação de metais nas atividades da indústria de 
mineração (biolixiviação).
Alguns microrganismos excretam substâncias que ocasionam precipitação dos metais sob uma 
forma insolúvel (biomineralização); outros são capazes de internalizarem os íons metálicos por meio de 
processos de transporte ativo (bioacumulação); outros adsorvem passivamente os íons metálicos sobre 
a superfície celular (biossorção). É sabido que todos esses processos são válidos para a descontaminação 
de águas poluídas por metais pesados, entretanto, a biossorção constitue a abordagem mais largamente 
utilizada, já que é particularmente eficaz para o tratamento de efluentes, sendo mais limitado o seu uso 
para a biorremediação de solos.
Dessa maneira, é possível afirmar que bactérias, fungos e leveduras, que são interpretados como 
rejeitos de fermentações industriais, são capazes de servir como um material de baixo custo para a 
biorremediação de águas contaminadas por metais.
Outro fenômeno que vale a pena evidenciar nesse livro é o da fitorremediação, que parece também 
ser uma alternativa interessante para a limpeza de águas contaminadas por metais e radionuclídeos. 
A técnica de fitorremediação foi empregada para descontaminar a água de Chernobyl, na Rússia, 
após o acidente nuclear. 
As plantas hiperacumuladoras apresentam crescimento lento e o controle genético dos mecanismos 
de acumulação ainda não está suficientemente esclarecido.
Em relação à descontaminação de solos, é sabido que, em alguns países desenvolvidos, tais como 
Estados Unidos, Canadá e alguns países da Europa, técnicas de biorremediação de solos já são amplamente 
utilizadas, particularmente em solos contaminados por hidrocarbonetos de petróleo. Contudo, no Brasil, 
a biorremediação de solos contaminados ainda é muito distante, embora haja a necessidade e uma 
possibilidade de expansão no futuro.
A contaminação ambiental, em particular do solo por derramamentos de petróleo e seus derivados, 
é constantemente detectada no Brasil, o que motiva o desenvolvimento de novas técnicas na busca da 
descontaminação e, assim, muitas técnicas, físicas, químicas e biológicas, têm sido desenvolvidas para 
a remoção ou a degradação in situ ou ex situ de petróleo derramado e para a redução de seus efeitos 
sobre o ecossistema, especialmente os tóxicos. 
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A biorremediação é um procedimento que envolve a degradação bioquímica de contaminantes por 
meio da atividade de microrganismos presentes ou adicionados no local de contaminação.
Neste caso, os tratamentos podem ser do tipo ex situ (ou off‑site), realizados fora do local onde 
ocorreu a contaminação e, por isso, é um tratamento que requer a escavação e a remoção do solo 
contaminado para outro local. Ou ainda, pode ser do tipo in situ (ou on‑site), em que o tratamento é 
feito no próprio local da contaminação. Normalmente, essa opção de biorremediação torna o processo 
mais atrativo e economicamente viável, quando comparado ao tratamento citado anteriormente. 
Além disso, o tratamento in situ, normalmente, acarreta em menores impactos ambientais advindos da 
remediação da área contaminada.
Basicamente, existem três técnicas de remediação do solo: química (oxidação química in situ), 
biológica (atenuação natural e biorremediação) e física (extração de vapores no solo). Cada técnica 
de tratamento depende de alguns fatores, tais como condições físicas, químicas e biológicas do local 
contaminado, concentração do contaminante e tempo requerido para a degradação ou a remoção do 
composto alvo, conforme a técnica empregada.
Outro processo comumente relatado é o de atenuação natural. O procedimento tem sido 
empregado para descrever a remediação passiva de solo. Nesse caso, alguns processos podem ocorrer 
naturalmente, como a biodegradação, a volatilização, a dispersão, a diluição e a adsorção. Apenas por 
biodegradação, facilitada por microrganismos, ocorre a destruição física dos contaminantes. No caso 
dos demais processos, ocorre a transferência dos contaminantes de um local para outro ou a retenção 
do contaminante. 
Em relação à remediação ex situ, é importante ressaltar a técnica do tratamento por 
biopilhas, cujo processo ocorre em condições de anaerobiose. Essa técnica de biorremediação 
envolve basicamente a disposição do material contaminado em montes denominados de 
biopilhas e, para a aplicação de tal técnica, o solo é escavado e, em seguida, preparado e 
colocado em biopilhas, ocorrendo estimulação da atividade microbiana por aeração, adição de 
nutrientes e aumento da umidade do solo, com a finalidade de promover a biodegradação do 
contaminante em questão.
Em relação à contaminação de sedimento, é inquestionável a forte relação com atividades petrolíferas 
e ocorrência com acidentes e derrames ambientais. Nestes casos, também é importante a implementação 
de medidas de biorremediação que se relacionam com sistemas microemulsionados, que são capazes de 
recuperar e limpar alguns ambientes impactados.
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Figura 29 – Relação lamentável entre as atividades petrolíferas e o derrame ambiental
Microemulsões são oriundas da solubilização de dois líquidos imiscíveis na presença de um tensoativo 
e, se necessário, um cotensoativo. Esses sistemas aplicam‑se no setor industrial e ambiental, já que são 
eficazes na remediação de solos contaminados por derivados de petróleo, tais como o diesel. 
Estes procedimentos podem ser utilizados por processos mecânicos (barreiras e skimmers), 
físicos (queima in situ), químico (uso de surfactantes e dispersantes) e biológicos (fitorremediação, 
bioaumentação, bioestímulo). 
É importante ressaltar que três tipos de rochas sedimentares são especialmente importantes 
ao gerar e facilitar o acúmulo de petróleo: a rocha geradora (folhelho), a rocha armazenadora ou 
reservatório (arenitos e calcários porosos) e a rocha selante ou capeadora (principalmente folhelhos 
e calcários impermeáveis). 
No que diz respeito à contaminação ocupacional, é crucial comentar sobre a qualidade do ar de 
interiores, que tem despertado, inclusive, o interesse de saúde pública. 
Tal interesse cresceu concomitante às evidências de que ocorrem poucas trocas de ar nesses 
ambientes, o que acarreta em aumento da concentração de poluentes químicos e biológicos no ar.
Assim sendo, é muito válido avaliar as concentrações de poluentes em ambientes climatizados 
artificialmente, e o conhecimento de engenharia de ar condicionado é sempre muito útil nestes casos. 
De uma maneira geral, em um sistema de ar condicionado central, várias salas são servidas por uma 
mesma máquina e, na maioria das vezes, não têm o mesmo tipo de atividade. Outro fator complicador 
é o rearranjo de ambientes com divisórias, sem levar em consideração os diferentes pontos de captação 
do retorno de ar para cada aparelho.
É possível dividir os poluentes em alguns tipos, como materiais particulados, aerossóis, vapores e 
gases. Eles podem ser classificados em orgânicos, inorgânicos e biológicos. 
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Também são fontes típicas de poluição do arnesses ambientes internos os materiais de construção, 
de acabamento e de escritórios, além de carpetes, móveis, roupas e tapetes, que não somente liberam 
fibras, formaldeído e outras substâncias químicas como também fornecem ambiente propício para a 
proliferação de agentes biológicos, tais como bactérias, fungos e ácaros.
Figura 30 – Varrer é fonte de poluição em ambientes internos
Alguns processos de limpeza, como varrer, aspirar e espanar a poeira, normalmente, removem 
as partículas grandes, porém aumentam, por ressuspensão, a concentração de partículas pequenas 
no ar.
8.2 A caracterização de fontes antropogênicas e a dinâmica e destino dos 
poluentes no sistema ambiental
Inicialmente, é necessário definir que fontes antropogênicas estão relacionadas com atividades 
humanas, como as queimadas, as usinas termelétricas, a queima de combustíveis fósseis (petróleo, 
carvão, gás natural).
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Figura 31 – Queimadas contribuem para a contaminação ambiental
Infelizmente, todos estes elementos oriundos dessas atividades tornam‑se poluentes ambientais. 
Eles se movimentam no sistema ambiental e, inclusive, se dispersam na atmosfera.
É sabido sobre a existência de alguns modelos de dispersão atmosféricos aplicados para o cálculo 
da dispersão de um poluente, que elucidam os problemas mais complexos dos processos relacionados à 
difusão turbulenta e dos transportes turbulentos que acontecem na atmosfera, ou seja, de onde vem o 
poluente e para onde vai. 
Tais modelos são baseados em equações matemáticas e permitem conhecer como os termos dessas 
equações agem na dispersão dos contaminantes para a atmosfera. Entretanto, além da matemática, é 
necessário conhecer também a física da atmosfera onde ocorre tal dispersão.
Determinado modelo denominado pluma gaussiana é normalmente aplicado nestes casos ao 
estimar as distribuições de concentrações a partir de determinada emissão industrial, estabelecendo‑se 
condições de contorno para a movimentação do ar em torno dessa emissão. 
O modelo de pluma gaussinana é a solução da equação de difusão – advecção, que descreve 
matematicamente os processos de transporte e difusão turbulenta que ocorrem na atmosfera. Para tal, 
considera‑se que a dispersão de uma pluma lançada na atmosfera se dá de tal modo que a concentração 
dos poluentes na pluma, em relação à posição fixa da fonte, exibe um comportamento gaussiano. 
É importante ressaltar que rios representam a principal via de transporte de materiais originados 
por fontes do continente para o oceano. É sabido que estuários são muitas vezes a conexão mais 
importante na transferência de materiais para o oceano. 
Infelizmente, são escassos os estudos sobre a composição e comportamento de materiais além 
das transformações por processos físico‑químicos, biogeoquímicos e biológicos.
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Como já relatado anteriormente, organismos são também um importante fator que influencia 
na dinâmica dos íons metálicos em ambientes aquáticos naturais, principalmente microrganismos 
aquáticos.
Devido à significância da fase coloidal no ambiente aquático, o isolamento e medições do coloide 
também são fundamentais nestes estudos, e uma das técnicas mais comuns de isolamento de coloides 
das águas naturais é o da ultrafiltração.
O método de ultrafiltração é uma ferramenta interessante em estudos ambientais de Ecotoxicologia, 
já que se relaciona diretamente com o transporte e ciclagem de substâncias em ambientes aquáticos.
Em relação aos ambientes aquáticos, é sabido que os principais responsáveis de tais contaminações 
são os lançamentos de efluentes líquidos domésticos e industriais de estações de tratamento de esgoto 
(ETE) ou o esgoto in natura sem o devido tratamento.
É necessário avaliar o impacto ambiental desses poluentes na vida aquática e, para tal, também 
devem ser aplicados ensaios biológicos utilizando‑se bioindicadores. 
Além disso, não menos importante, é a análise química de efluentes que, muitas vezes, apesar 
de apresentar alto custo, não é capaz de garantir que todos os compostos tóxicos relevantes 
sejam detectados. 
Obviamente, o uso de métodos de biomonitoramento somado à análise de dados das variáveis 
abióticas do sistema levam a um adequado diagnóstico da qualidade ambiental do ecossistema. 
Ao realizar a análise de qualidade da água, aplicam‑se comumente métodos biológicos, fisiológicos 
(por exposição dos organismos a uma amostra de água ou sedimento) e ecológicos (investigação das 
comunidades presentes no corpo d’água).
Por fim, esse conteúdo demonstrou inúmeras formas de análise ambientais com a intenção 
de promoção de melhorias na saúde humana e de animais para a busca de um meio ambiente 
equilibrado, porém, seria inevitável relembrar que a melhor forma de se obter um meio ambiente 
mais equilibrado é o da consciência de uma vida mais sustentável com a redução do desgaste que 
parece inevitável na atualidade, que provoca tal desequilíbrio com a emissão de uma enormidade 
de poluentes no meio ambiente.
 Resumo
O crescimento econômico favorece a exposição a poluentes no Brasil 
e no mundo e, por isso, a avaliação da toxicidade e ecotoxicidade de 
produtos químicos tornou‑se uma preocupação constante. Neste sentido, 
muitos países já estabeleceram políticas de segurança e ações que regulem 
os métodos de avaliação.
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Unidade IV
Todos os poluentes podem ser continuamente transformados devido a 
reações de decomposição. Atribui‑se a esse fato o movimento constante de 
elementos químicos na atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera.
Assim sendo, cada vez mais se torna notório que o planeta não está mais 
equilibrado devido à presença de poluentes oriundos da manipulação do 
homem, cuja eliminação é o assunto que recebe maior atenção e o que tem 
instigado muitos pesquisadores a elaborar novos modelos e ferramentas 
toxicológicas que propiciem a remoção desses compostos do ambiente.
É sabido que bactérias, fungos e leveduras são capazes de servir como 
um material de baixo custo para a biorremediação de águas contaminadas 
por metais. Além disso, inúmeras formas de análise ambientais com a 
intenção de promoção de melhorias na saúde humana e de animais para a 
busca de um meio ambiente equilibrado são relevantes.
 Exercícios
Questão 1. (UFOP 2010, adaptado) O impacto ambiental é o desequilíbrio provocado pelo resultado 
da intervenção humana sobre o meio ambiente. Dessa forma, o impacto ambiental pode ser positivo 
ou negativo. No primeiro caso, o homem interage com o meio ambiente visando adequá‑lo e adaptar 
as suas necessidades, sem com que cause algum dano, em alguns casos pode haver até mesmo uma 
melhoria do meio ambiente, devendo assim ser estimulados. Já no segundo caso, o homem atua de tal 
forma que provoca um dano ao meio ambiente, conforme previsão da Resolução nº 1/86 do Conselho 
Nacional do Meio Ambiente – Conama. 
Figura 32
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TOXICOLOGIA AMBIENTAL
Considerando o enunciado e observando as fotos apresentadas, assinale a alternativa que apresenta 
uma atitude incorreta do ponto de vista da sustentabilidade.
A) Aplicar medidas mitigadoras dos impactos gerados pela atividade.
B) Recuperar a paisagem e recompor o solo de áreas mineradas.
C) Impedir a mineração em áreas de conservação como florestas.
D) Lançar os rejeitos líquidos e sólidos na rede hidrográfica regional.
E) Impedir a poluiçãode rios e solos nas áreas próximas ou não à mineradora. 
Resposta correta: alternativa D. 
Análise das alternativas
A) Alternativa correta. 
Justificativa: é necessário aplicar medidas responsáveis para evitar os impactos que essas atividades 
podem provocar. 
B) Alternativa correta. 
Justificativa: é importante um trabalho de recuperação e recomposição do solo das áreas de 
mineração para prevenir danos maiores ao ambiente e consequentemente à cadeia alimentar. 
C) Alternativa correta. 
Justificativa: a mineração não pode atingir áreas de preservação, pois coloca em risco toda a vida 
existente nessas áreas, e isso causaria danos ambientais mais graves.
D) Alternativa incorreta. 
Justificativa: os rejeitos devem ser tratados e armazenados em local seguro, pois, se em contato 
com rios e solos, podem matá‑los, como exemplo a ocorrência da lama derramada sobre o Rio Doce em 
virtude do crime ecológico ocorrido pela Mineradora Samarco, em Minas Gerais. 
E) Alternativa incorreta. 
Justificativa: a poluição sempre deve ser evitada ou impedida, por medidas e leis de fiscalização 
regulamentadas e severamente aplicadas. 
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Unidade IV
Questão 2. (ETEs 2007). Estudos realizados em 1995 indicam que 12% dos peixes, de amostra 
proveniente da região do Rio Tapajós, apresentam concentrações de mercúrio superiores ao valor limite 
estabelecido pela Organização Mundial de Saúde. 
Em comunidades ribeirinhas do Tapajós, pesquisas constataram a presença de mercúrio em níveis 
elevados, a partir de amostras de cabelo dos habitantes que consomem peixe. 
Em Minamata, no Japão, onde também ocorreu esse tipo de contaminação, os estudiosos levantaram 
cinco estágios desse processo: 
I – Contaminação ambiental pelo vapor de mercúrio.
II – Contaminação do solo. 
III – Origem de mercúrio orgânico – mercúrio que se incorpora às cadeias carbônicas formando 
compostos que se concentram na cadeia alimentar aquática.
IV – Acúmulo do mercúrio no organismo humano devido à ingestão de peixes.
V – Aparecimento de sinais e sintomas da doença. 
A partir dessas informações, é possível concluir que, na região do Rio Tapajós, a contaminação 
máxima já pode ser verificada por aspectos citados no(s) estágio(s): 
A) I. 
B) II. 
C) III. 
D) IV. 
E) V. 
Resolução desta questão na plataforma.
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FIGURAS E ILUSTRAÇÕES
Figura 1
OPENPHOTONET_4_PICT0015.JPG. Disponível em: <http://openphoto.net/search/index.html?search_
text=environmentaL+pollution&post =1>. Acesso em: 5 out. 2015.
Figura 2
1414589262XSYM1.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/n/
Natureworks/10/l/1414589262xsym1.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015.
Figura 3
1412505874AF1ZN.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/s/
samadhi/10/l/1412505874af1zn.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 4
1417282060A9DGG.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/k/
Koan/11/l/1417282060a9dgg.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015.
Figura 5
OPENPHOTONET_IMG_3404. JPG. Disponível em: <http://openphoto.net/search/index.html?search_
text=polluted+river&post=1>. Acesso em: 5 out. 2015.
Figura 6
14297600430TK8M.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/k/
kconnors/04/l/14297600430tk8m.jpg>. Acesso em 10 dez. 2015. 
Figura 7
1438568690UI7ZZ.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/j/jojo22/ 
08/l/1438568690ui7zz.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015.
Figura 8
14267096815IHFM.JPG <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/l/Limp182/03/l/142670 
96815ihfm.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015.
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Figura 9
FILE000745756683.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/k/kconnors/ 
preview/fldr_2004_07_08/file000745756683.jpg> Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 10
OPENPHOTONET_IMG_1258. JPG. Disponível em: <http://openphoto.net/search/index.html?search_
text=sewer&post=1>. Acesso em: 5 out. 2015.
Figura 11
FILE0001710735063.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/c/click/
preview/fldr_2008_11_08/file0001710735063.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 12
14115307949T5S5.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/s/Schick/ 
09/l/14115307949t5s5.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 13
FILE1261247020721.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/a/
alcinoe/preview/fldr_2009_07_07/file1261247020721.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 14
14440004658BZXF.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/j/
JasonGillman/10/l/14440004658bzxf.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 15
1363781375SKV1B.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/m/
marce/03/l/1363781375skv1b.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 16
FILE0002050295530.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/c/
clarita/preview/fldr_2008_11_08/file0002050295530.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 17
FILE4311343124548.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/c/
cyblor/preview/fldr_2012_07_24/file4311343124548.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015.
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Figura 18
FILE000709986619.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/p/
puravida/preview/fldr_2005_07_24/file000709986619.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 19
FILE000550023520.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/x/
xandert/preview/fldr_2008_11_28/file000550023520.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 20
1447560587ATBXH.JPG Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/r/
ranbud/11/l/1447560587atbxh.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 21
FILE0001946390652.JPG Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/c/
clarita/preview/fldr_2004_12_15/file0001946390652.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 22
1422416719GFN7F.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/n/
NDPetitt/01/l/1422416719gfn7f.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 23
1426078884H9BO4.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/d/
diannehope/03/l/1426078884h9bo4.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 24
1419366488SXUC8.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/m/
Moonlightway/12/l/1419366488sxuc8.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 25
1363265926H6VHI.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/k/
kolobsek/03/l/1363265926h6vhi.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 26
1438598024CB2JE.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/t/
TrisMarie/08/l/1438598024cb2je.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
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Figura 27
FILE6831249389254.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/g/
gracey/preview/fldr_2009_08_04/file6831249389254.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015.
Figura 28
FILE9901238852166.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/s/
serpico/preview/fldr_2009_04_04/file9901238852166.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 29
FILE0001091317481.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/p/
penywise/preview/fldr_2008_11_11/file0001091317481.jpg>.Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 30
FILE000854111485.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/d/
daisukerman/preview/fldr_2005_01_20/file000854111485.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
Figura 31
FILE000918067243.JPG. Disponível em: <http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/m/
mikman/preview/fldr_2008_11_28/file000918067243.jpg>. Acesso em: 10 dez. 2015. 
REFERÊNCIAS
Textuais
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ANDRADE, J. A.; AUGUSTO, F.; JARDIM, I. C. S. F. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e 
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de se tornar o maior produtor mundial de grãos. Defesa Vegetal, São Paulo, maio 2009.
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33, n. 5, out. 1999; p. 523‑30. 
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Catarina. (Resumos). 74, 1998.
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BERNARD, A.; LAUWERYS, R., Present status and trends in biological monitoring of exposure to 
industrial chemicals. Journal of Occupational Medicine, n. 28, p. 558‑562, 1986.
BLAAUBOER, B. J. Biokinetic and toxicodynamic modelling and its role in toxicological research and 
risk assessment. Alternatives to laboratory animals. v. 31, n. 3, p. 277‑281, 2003. 
BOTHAM, P. A. Acute systemic toxicity. ILAR Journal. v. 43, s. S, p. 27‑30, 2002.
BRAGA, C. F. et al. Análises sequenciais de agrupamentos aplicadas ao estudo de partículas 
atmosféricas. Revista Química Nova, v. 25, n. 6, p. 902‑908, 2002.
BRASIL. Decreto nº 4.074 de 4 de janeiro de 2002. Regulamenta a Lei no 7.802, de 11 de julho de 1989, 
que dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem e rotulagem, o transporte, o 
armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, a utilização, a importação, a exportação, 
o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a 
fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá outras providências. Disponível em: 
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/2002/d4074.htm>. Acesso em: 19 ago. 2015.
___. Lei nº 7.802, de 11 de julho de 1989. Dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a 
embalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, 
a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a 
classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá 
outras providências. Brasília, 1989. Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/LEIS/L7802.
htm>. Acesso em: 18 ago. 2015. 
___. Ministério da Saúde. Sistema Nacional de Vigilância Sanitária. Portaria nº 116/MS/SNVS, de 8 de 
agosto de 1996. Brasília, 1996. Disponível em: <http://oads.org.br/leis/1483.pdf>. Acesso em: 6 out. 
2015.
___. Ministério do Meio Ambiente. Agrotóxicos. Brasília, [s.d.]. Disponível em: <http://www.mma.gov.
br/seguranca‑quimica/agrotoxicos>. Acesso em: 15 set. 2015. 
___. Portaria MS nº 518/2004. Ministério da Saúde: Brasília, 2005. Disponível em: <http://bvsms.
saude.gov.br/bvs/publicacoes/portaria_518_2004.pdf>. Acesso em: 21 ago. 2015.
___. Resolução nº 340, de 8 de julho de 2004. Brasília, 2004. Disponível em: <http://bvsms.saude.gov.
br/bvs/saudelegis/cns/2004/res0340_08_07_2004.html>. Acesso em: 5 out 2015. 
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___. Resolução nº 430, de 13 de maio de 2011. Complementa e altera a Resolução nº 357/2005. Dispõe 
sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução no 357, 
de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente‑Conama. Brasília, 2011. Disponível 
em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646>. Acesso em: 25 ago. 2015.
BRENDOLAN, R. A.; GOMES, A. S. Uso do psamobentos em estudos de ecotoxicologia Marinha no 
Brasil: revisão bibliográfica com ênfase em Substâncias de petróleo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE 
P&D EM PETRÓLEO E GÁS, 2., 2003, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro, 2003.
CHINEDU, E.; AROME, D.; AMEH, F. S. A new method for determining acute toxicity in animal models. 
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COECKE, S. et al. Toxicokinetics and metabolism. Alternatives to laboratory animals, s. 1, p. 147‑175, 2005. 
COMPANHIA DE TECNOLOGIA E SANEAMENTO AMBIENTAL – CETESB. Norma Técnica L5.251: água do 
mar – teste de toxicidade aguda com Mysidopsis juniae, Silva, 1979. São Paulo: 1992.
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONAMA). Resolucão nº 344, de 25 de março de 2004. 
Estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado 
em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências. Brasília, 2004. Disponível em: <http://
www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=445>. Acesso em: 19 ago. 2015.
___. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos d’água e 
diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de 
lançamento de efluentes, e dá outras providências. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/
conama/legiabre.cfm?codlegi=459>. Acesso em 19 ago. 2015.
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Cianobactérias. Oecologia Brasiliensis, v. 13, n. 2, p. 225‑228, 2009.
FERREIRA, A. G.; AQUILA, M. E. A. Alelopatia: uma área emergente da ecofisiologia. Revista Brasileira de 
Fisiologia Vegetal, Campinas, v. 12, p. 175‑204, 2000.
FERREIRA, C. M. Testes de toxicidade aquática para monitoramento ambiental. Biológico, São Paulo, 
v. 65, n. 1/2, p. 17‑18, jan./dez., 2003. Disponível em: <http://www.biologico.sp.gov.br/docs/bio/
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GOMES, L. S. et al. Ecotoxicity of sludges generated by textile industries: a review. Journal of Brazilian 
Society of Ecotoxicology, Itajaí, v. 7, n. 1, p. 89‑96, 2012.
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Ministério Público do Estado de Santa Catarina (MP‑SC) 2009: Biólogo. Questão 61. Disponível em: 
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Unidade II – Questão 1: FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS (FCC). Tribunal de Contas do Estado do Amapá 2012: 
Analista de Controle Externo. Questão 45. Disponível em: <http://webcache.googleusercontent.com/searc
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4b91‑8c87‑4add819a78e2+&cd=4&hl=pt‑BR&ct=clnk&gl=br>. Acesso em: 16 dez. 2015. 
Unidade II – Questão 2: FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS (FCC). Tribunal de Contas do Estado do 
Amapá 2012: Analista de Controle Externo. Questão 46. Disponível em: <http://webcache.
googleusercontent.com/search?q=cache:hV2ER8KlmK8J:https://www.tecconcursos.com.br/download/file%3Fuuid%3D83c4e7a8‑e6eb‑4b91‑8c87‑4add819a78e2+&cd=4&hl=pt‑BR&ct= 
clnk&gl=br>. Acesso em: 16 dez. 2015. 
Unidade III – Questão 1: FUNDAÇÃO CESGRARIO. Petróleo Brasileiro S. A. (Petrobras) 2012: Analista 
Ambientar Júnior. Questão 24. Disponível em: <http://www.cesgranrio.org.br/pdf/petrobras0112/
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Acesso em: 16 dez. 2015. 
Unidade III – Questão 2: INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO 
TEIXEIRA (INEP). Exame Nacional do Ensino Médio (Enem) 2012. 1º dia Caderno 1 Azul. Questão 
51. Disponível em: <http://download.inep.gov.br/educacao_basica/enem/provas/2012/caderno_
enem2012_sab_azul.pdf>. Acesso em: 16 dez. 2015.
Unidade IV – Questão 1: UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO (UFOP). Vestibular 2010. Provas e 
gabaritos UFOP 2010/2: Prova A dia 19.6. Questão 37. Disponível em: <http://vestibular.brasilescola.uol.
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Unidade IV – Questão 2: CENTRO PAULA SOUZA. Vestibulinho 1º semestre/2007. Questão 14. 
Disponível em: <https://www.vestibulinhoetec.com.br/download/prova_ant/25.pdf>. Acesso em: 16 
dez. 2015. 
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Informações:
www.sepi.unip.br ou 0800 010 9000