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RESUMO Neste estudo, objetivou-se avaliar a qualidade ambiental de duas áreas do complexo estuarino de São Marcos, utilizando-se as alterações branquiais em Sciades herzbergii como biomarcadores de contaminação aquática. Foram realizadas coletas no período de estiagem (setembro/dezembro de 2015) e no período chuvoso (março/junho de 2016). Foram capturados 40 exemplares de S. herzbergii em dois locais distintos do complexo estuarino: A1) Porto do Itaqui Bacanga (área potencialmente impactada); A2) Igarapé do Puca, Alcântara (área controle). Foram registradas as variáveis abióticas: salinidade, temperatura, pH e oxigênio dissolvido. No laboratório, as brânquias de cada espécime foram fixadas em formol a 10% e mantidas em álcool a 70% até a execução da técnica histológica usual. As alterações branquiais identificadas nos peixes da área potencialmente contaminada foram: deslocamento do epitélio (DE), congestão (CO), aneurisma (AN), fusão lamelar (FL), hiperplasia (HI), dilatação capilar (DC), necrose (NE) e proliferação de células epiteliais (PCE). As alterações na região controle foram: deslocamento do epitélio (DE), fusão lamelar (FL), necrose (NE) e proliferação de células epiteliais (PCE). As alterações branquiais foram mais frequentes na região portuária (84%) do que na região controle (16%). Esses resultados indicam que os peixes da área potencialmente contaminada estão apresentando respostas biológicas ao estresse local.