VI Simpósio Ítalo Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
VI-040 -BIOMONITORAMENTO DOS NÍVEIS DE Cd E Pb NO RIBEIRÃO SÃO
BARTOLOMEU, MUNICÍPIO DE VIÇOSA, MG, ATRAVÉS DA UTILIZAÇÃO DE
AGUAPÉS (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms)
Juraci Alves de Oliveira(1)
Professor Adjunto II – Universidade Federal de Viçosa – UFV – Viçosa - MG Cinthia Cabral da Costa
Engenheira Agrônoma.
Endereço(1)
:
Departamento de Biologia Geral - Universidade Federal de Viçosa - Campus - Viçosa – MG CEP: 36.571-000 – Brasil - Telefone: 31-3899-1300 - Fax: 31-3899-2549 - e-mail: jalves@ufv.brRESUMO
Um dos crescentes fatores de degradação ambiental tem sido o processo de sobrecarga dos ecossistemas com materiais prejudiciais. No município de Viçosa, cujos cursos d’água pertencem à Bacia do Vale do Rio Doce, há evidência de que estes cursos d’água estejam sendo poluídos através do despejo de efluentes químicos e domésticos sem tratamento, resíduos de agrotóxicos, resíduos de automóveis, fertilizantes agrícolas, óleos combustíveis e lubrificantes. Dessa forma, buscamos, através da utilização de aguaé, avaliar a presença e os níveis dos metais pesados cádmio (Cd) e chumbo (Pb) no ribeirão São Bartolomeu. A partir dos resultados obtidos com as plantas, em quatro períodos do ano, envolvendo os períodos de alta e baixa vazão do rio, verificamos que os níveis de Cd e Pb, de modo geral, foram considerados não perigosos. Entretanto, em algumas estações, os níveis detectados foram relativamente elevados e indicadores da ação antropogênica na poluição deste curso d’água. Neste caso, a implementação de políticas de controle e tratamento dos efluentes devem ser consideradas como medidas para evitar o agravamento das condições ambientais deste curso d’água.
PALAVRAS-CHAVE: Aguapé, Biomonitoramento, Cádmio, Chumbo, Metal Pesado
INTRODUÇÃO
A descarga de efluentes nos cursos hídricos é uma das mais importantes fontes de contaminantes tóxicos no ambiente. Rios em áreas urbanas e industrializadas contêm grandes quantidades de metais pesados, importantes devido à sua toxicidade, persistência e bioacumulação (Forstner & Wittmann, 1981). As descargas intermitentes ou esporádicas, freqüentemente, tornam difíceis a detecção de metais na análise de águas e, nesse caso, é mais vantajoso utilizar sedimentos ou organismos vivos como indicadores de poluição para avaliação dos níveis de metais.
Há grande interesse em detectar possíveis contaminações, assim como os meios que possibilitem a descontaminação da água. A utilização de dados de análises químicas e físicas, isoladamente, não fornecem informação suficiente para avaliação do impacto de poluentes sobre o ambiente, e quase sempre, essas medições são onerosas e às vezes, difíceis de serem realizadas (Kovacs & Podani, 1986). Metais pesados podem acumular-se em quantidades consideráveis nos tecidos das plantas, mesmo quando seus níveis no ambiente são relativamente baixos, excedendo os níveis de tolerabilidade dos homens e animais o que justifica a utilização de plantas para indicar possíveis poluentes em água.
Várias plantas aquáticas têm sido estudadas e sugeridas como alternativas para solução destes problemas, dentre elas, o aguapé (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms), que apresenta elevada capacidade de absorver e tolerar elevadas quantidades de íons de metais pesados (Muramoto e Oki, 1983) é uma das mais promissoras. O aguapé é uma planta aquática, nativa do Brasil, com raízes exuberantes que apresenta como característica a capacidade de absorção de metais pesados de ambientes poluídos, além de exercer ação filtrante e bioquímica. Há evidências de que os cursos d'água no município de Viçosa, cidade situada na Zona da Mata do Estado de Minas Gerais, estejam sendo poluídos através do despejo de efluentes químicos e domésticos sem tratamento, resíduos de agrotóxicos, resíduos de automóveis, fertilizantes agrícolas, óleos combustíveis e lubrificantes. Ao
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longo desses cursos d’água estão localizados poços artesianos que fornecem água para o consumo doméstico, pequenas plantações de hortaliças e várias pessoas realizam a pesca artesanal ou mesmo possuem piscicultura. Este trabalho, portanto, teve como objetivo avaliar a presença e os níveis dos metais pesados cádmio (Cd) e chumbo (Pb) no ribeirão São Bartolomeu, utilizando-se plantas de aguapé como indicador e acumulador biológico, em quatro períodos do ano, envolvendo os períodos de alta e baixa vazão do rio, a fim de estimar qualquer alteração sazonal na concentração do metal.
O desenvolvimento deste trabalho contou com o apoio e a participação da Prefeitura Municipal de Viçosa. METODOLOGIA
ESTUDO DA ÁREA: ESTABELECIMENTO DAS ESTAÇÕES DE MONITORAMENTO
Doze estações de monitoramento foram estabelecidas ao longo do Ribeirão São Bartolomeu, conforme ilustrado na Fig. 1, desde a lagoa nas dependências da Universidade Federal de Viçosa, considerada área livre de contaminação, até a localidade denominada Bairro Barrinha, onde o ribeirão São Bartolomeu se associa ao rio Turvo.
Figura 1 – Mapa da área de monitoramento do Ribeirão São Bartolomeu
OBTENÇÃO DAS PLANTAS INDICADORAS E INSTALAÇÃO DOS PONTOS DE AMOSTRAGEM
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ANÁLISE QUÍMICA DAS PLANTAS: DETERMINAÇÃO DOS TEORES DE Cd E Pb
Após o período de exposição, as plantas foram removidas e lavadas em água corrente e em solução de hipoclorito de sódio 1% (v/v), em seguida em solução de HCl 0,1 M por 1 min e enxaguadas em água desmineralizada, para remoção de resíduos e sedimentos. As plantas foram, então, divididas em raízes e parte aérea e secas em estufa convencional a 80oC até a obtenção de peso seco constante. O material vegetal, moído em almofariz
elétrico em cápsula de aço inox, foi submetido à mineralização por via úmida, usando-se uma mistura nítrico-perclórica (Allan, 1969) e os teores de Cd e Pb determinados por espectrofotometria de absorção atômica, por aspiração direta das soluções em chama de ar-acetileno (Pulido et al, 1966).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A espécie Eichhornia crassipes foi selecionada para o monitoramento porque apresenta elevada tolerância às condições adversas observadas no Ribeirão e ao vasto sistema radicular, o que possibilita um maior contato com a água.
Os resultados das concentrações médias de Cd e Pb (µg g-1 matéria seca) no material vegetal são apresentados
na Tabela 1. As concentrações dos metais pesados variaram nos diversos períodos amostrados devido, possivelmente, às alterações de vazão do curso d’água. As maiores concentrações de Cd e Pb foram observadas nos meses de junho e setembro, correspondentes ao período de seca. Nos meses de março e dezembro, período chuvoso, os níveis dos metais pesados foram muito menores, possivelmente devido ao efeito diluidor promovido pelas chuvas.
Tabela 1 – Concentrações médias (µg g-1 matéria seca) dos metais pesados Cd e Pb em plantas de aguapé utilizadas no biomonitoramento ao longo do ribeirão São Bartolomeu.
Amostras Períodos de
amostragem Raiz Parte aérea
Cd Pb Cd Pb Março 0,08 1,02 0,01 0,11 Junho 0,22 2,62 0,07 0,32 Setembro 0,28 3,35 0,09 0,43 Dezembro 0,12 0,88 0,03 0,07 Média anual 0,17 1,97 0,05 0,23
Observa-se que os metais pesados acumulam-se mais nas raízes do que na parte aérea ou folhas. Isso se deve, provavelmente, ao maior contato das raízes com a água e à ligação às cargas negativas das paredes celulares do sistema radicular. A área superficial de contato das raízes com a água é um fator determinante no processo de absorção e, consequentemente, descontaminação de ambientes poluídos. O aguapé, por ser mais tolerante a níveis elevados de metais pesados, possui maior capacidade de remover estes metais pesados de águas contaminadas sem apresentar sintomas visíveis de toxidez.
As plantas indicaram claramente a contaminação em várias estações de amostragem, principalmente nas estações 2 a 7 (Fig. 2).
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Figura 2 – Concentração média anual de Cd (€) e Pb (€) (µg g-1 de matéria seca) em plantas de aguapé, utilizadas em estudo de biomonitoramento ao longo do ribeirão São Bartolomeu.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
Estações de monitoramento
Concentração (
υ
g g
-1MS)
As estações 2 a 7 apresentaram os maiores níveis de Cd e Pb, possivelmente devido ao despejo de resíduos químicos e de postos de combustíveis nas supracitadas estações. A estação 1, localizada em represa no campus da Universidade, foi considerada livre de poluição e, portanto, os níveis apresentados devem-se às condições naturais.
Nos demais locais, observa-se a redução dos níveis de Cd e Pb, possivelmente, devido à associação a sedimentos e à diluição a partir da estação 5. No caso do Pb, significativas quantidades são detectadas nas estações fixadas imediatamente após a descarga de efluentes de postos de combustíveis. Após a associação do ribeirão São Bartolomeu com o rio Turvo (estação 12) os níveis de Cd e Pb eqivalem-se àqueles observados na estação 1, decorrente da diluição proporcionada pela maior vazão do rio Turvo.
Convêm ressaltar que as quantidades de Cd e Pb acumulados nas plantas podem ser influenciados pelo local de amostragem, espécie vegetal utilizada como bioindicadora, órgão vegetal analisado e estabilidade química do sedimento. A análise complementar deveria envolver a avalição dos níveis de metais no sedimentos. CONCLUSÕES
A utilização de plantas de aguapé como indicadoras da contaminação ambiental possibilitou a detecção da presença de Cd e Pb que, por meios físico-químicos convencionais, seria de difícil detecção.
A avaliação realizada ao longo do ano não demonstrou níveis perigosos dos metais pesados Cd e Pb no ribeirão São Bartolomeu.
Entretanto, em algumas estações os níveis detectados foram relativamente elevados e indicadores da ação antropogênica na poluição deste curso d’água. Neste caso, a implementação de políticas de controle e tratamento dos efluentes devem ser consideradas como medidas para evitar o agravamento das condições ambientais deste curso d’água.
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4. KOVACS, M. & PODANI, J. Bioindication: A short review on the use of plants as indicators of heavy metals. Acta Biologica Hungarica, 37: 19-29, 1986.
5. PULIDO, P.; FUWA, K. ; VALLEE, B. Determination of cadmium in biological materials by atomic absorption spectrometry. Analytical Biochemistry, 14: 303-304, 1966.
