Atualmente, os organismos aquáticos, incluindo os mamíferos marinhos, estão continuamente sendo expostos a diversos contaminantes químicos, desta forma, efeitos adversos podem surgir como resposta aos diferentes mecanismos de toxicidade destes produtos. Este trabalho avaliou a concentração de metais pesados em sangue de peixes-bois marinhos cativos nos estados de Pernambuco, Alagoas e Paraíba, bem como analisou possíveis efeitos deletérios à saúde dos animais envolvidos, através de avaliação de biomarcadores bioquímicos, hematológicos e comportamentais. Os animais cativos em ambiente natural na Paraíba apresentaram valores de Alumínio, Estanho e Chumbo significativamente maiores do que os encontrados em outras regiões (Alagoas e Ilha de Itamaracá-PE) e maiores ainda do que os reportados na literatura para sangue de peixes-bois da Flórida/EUA e para outros mamíferos marinhos. Destes, o estanho merece ser avaliado em maior detalhe para a sua efetiva potencialidade de gerar imunotoxicidade nas concentrações detectadas. A enzima butirilcolinesterase (BChE) de animais na Paraíba e Alagoas apresentou-se inibida em relação a Itamaracá-PE. A inibição da BChE está diretamente ligada à exposição a inseticidas da classe dos organofosforados e carbamatos, sugerindo uma possível exposição destes animais a estes compostos. Os parâmetros hematológicos, dosagem de hemoglobina, hemácias, hematócrito, leucócitos, entre outros, não apresentaram variação correlacionada com a taxa de contaminação por metais pesados no sangue. Foi evidenciada uma frequência maior de comportamentos estereotipados, como natação em círculos e movimentos de vai e vem , nos animais mantidos no cativeiro de Pernambuco comparados aos animais matidos em Alagoas e Paraíba. A maior concentração de alguns metais e a inibição da BChE nos animais mantidos no cativeiro da Paraíba sugerem uma avaliação mais detalhada da qualidade ambiental desta área estudada, pois apesar de possuir beleza cênica e ocorrência natural desta espécie é circundada por uma área antropizada com atividades de plantação de cana de açúcar, carcinocultura e falta de saneamento públicoFaculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco