TOXICIDADE AGUDA DE METAIS PESADOS.
Murilo Damato, Pedro Alem Sobrinho e Dione Mari Morita Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia Hidraulica e Sanitária.
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RESUMO
Há muito que diversas espécies de peixes de água doce reconhecidos como um grupo sensível a variações de parâmetros ambientais. Os critérios de qualidade da água para esses animais são derivados principalmente de testes de laboratório e, em escala muito menor, de ensaios realizados em campo.
O emprego de testes de toxicidade aguda para metais pesados presentes em efluentes industriais permite avaliar possíveis impactos que às vezes a simples caracterização física e química da água não revela. Sabe-se que essa constatação isoladamente não é suficiente para se definir a toxicidade das substâncias, uma vez que pode haver processos sinérgicos e antagônicos.
Os testes de toxicidade aguda foram realizados com uma espécie de peixe nativa,
Hyphessobrycon callistus.
O método para o desenvolvimento desses testes está baseado nas 17o e 18o ed. do "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater" (APHA, 1989, 1992).
O cobre demonstrou ser o metal mais tóxico para Hyphessobrycon callistus, seguido por zinco, arsênio e cromo.
INTRODUÇÃO
Os peixes e invertebrados de água doce têm sido reconhecidos há muito como um grupo sensível a variações de parâmetros ambientais. Para WELCH (1980), os critérios de qualidade da água para esses animais são derivados principalmente de testes de laboratório e, em escala muito menor, de ensaios realizados em campo.
Apesar de os primeiros métodos de toxicologia aquática serem do final da década de cinqüenta, os trabalhos na América do Sul ainda são incipientes quando comparados aos da América do Norte e Europa.
Poucas são as espécies de água doce da região neotropical que têm sua sensibilidade determinada. Essa falta de dados de parâmetros toxicológicos leva à necessidade de serem utilizados dados bibliográficos sobre a toxicidade de determinados efluentes em condições ambientais muito diferentes das encontradas no Brasil.
Verifica-se, portanto, a necessidade da determinação dos níveis tóxicos de diversas substâncias em espécies nativas. Esses dados são de extremo interesse tanto nos programas de agentes tóxicos, como na avaliação de possíveis impactos ambientais de substâncias tóxicas sobre a biota aquática e suas possíveis implicações na preservação do meio ambiente.
OBJETIVO
O objetivo do presente trabalho é:
• Determinar a toxicidade aguda de sais de cobre, zinco, cromo e arsênio para Hyphessobrycon
callistus.
MATERIAIS E MÉTODOS
• os testes foram realizados em sistema semi-estástico com a renovação da solução-teste a cada 24 horas.
• a água de diluição utilizada foi água desionizada com dureza e alcalinidade ajustadas entre 40 e 48 mg/L de CaCO3,.
• para a análise da toxicidade aguda dos metais pesados, foram empregados os seguintes sais: dicromato de potássio p.a. (Merck), arsenito de sódio p.a. (Merck), sulfato de cobre p.a. (Merck), sulfato de zinco p.a. (Merck).
• todos os aquários foram monitorados nos instantes 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, e 96 horas, em relação os seguintes parâmetros físicos, químicos e biológicos: temperatura, oxigênio dissolvido, pH, condutividade e mortalidade dos animais.
• jpara a avaliação do parâmetro mortalidade dos organismos, foram determinados a CL(I)50;24h, CL50(I)48h, CL50(I)72h, CL50(I)50,96h isto é, concentração nominal do agente tóxico que causa mortalidade a 50% dos organismos em 24, 48, 72, e 96 horas de exposição nas condições de teste. A expressão dos valores nominais com a notação (I) segue a proposta de LLOYD e TOBBY (1979).
RESULTADOS
Os resultdos obtidos estão apresentados nas tabelas 1 a 4.
Tabela 1. Valores da toxicidade aguda de cromo em diferentes períodos de exposição mg de
K2Cr2O7/L
Intervalo de confiança Mg de Cr/L Intervalo de Confiança CL(I)50 Limite inferior Limite superior CL(I)50 Limite
inferior Limite Superior Réplica 1 48h 153,22 142,35 164,92 53,15 49,38 57,21 72h 134,19 121,23 148,55 46,55 42,06 51,53 96h 119,24 108,21 131,40 41,36 37,47 45,58 Réplica 2 24h 202,06 183,43 222,58 70,10 63,63 77,21 48h 150,88 138,50 164,41 52,34 48,05 57,03 72h 130,31 116,76 145,43 45,21 40,50 50,45 96h 119,24 108,21 131,40 41,36 37,53 45,58 Réplica 3 24h 209,99 ND ND 72,85 ND ND 48h 144,52 131,26 159,12 50,13 45,53 55,20 72h 124,57 108,20 143,43 43,21 37,54 49,76 96h 117,95 103,77 134,07 40,92 40,00 46,51
Tabela 2. Valores da toxicidade aguda de zinco em diferentes períodos de exposição mg de
ZnS04. 7H2O/L
Intervalo de confiança mg de Zn/L Intervalo de Confiança
Tabela 3. Valores da toxicidade aguda de cobre em diferentes períodos de exposição µg de
CuS04/L
Intervalo de confiança µg de Cu/L Intervalo de Confiança CL(I)50 Limite
inferior
Limite superior CL(I)50 Limite inferior Limite Superior Réplica 1 24h 235 208 264 59 53 67 48h 144 126 165, 36 32 45 72h 122 105 141 31 26 36 96h 109 88 141 27 22 34 Réplica 2 24h 257 215 308 65 55 78 48h 145 124 169 37 31 43 72h 118 103 136 30 26 34 96h 106 92 124 27 23 31 Réplica 3 24h 268 224 321 68 57 81 48h 158 135 185 40 34 47 72h 125 109 145 32 27 36 96h 118 104 134 30 26 34
Tabela 4 Valores da toxicidade aguda de arsênio em diferentes períodos de exposição mg de
NaAsO2/L
DISCUSSÃO
Nos ensaios com metais, constatou-se grande semelhança nas três réplicas, onde os resultados foram reprodutíveis para nos diversos períodos de exposição.
Cromo
A análise da reprodutibilidade dos resultados revelou que as CL(I)50 em seus diversos períodos sempre apresentavam sobreposição dos intervalos de confiança entre sí, isto é, nos dois ensaios com 24 horas de duração apresentavam sobreposição das CL(I)50, o mesmo ocorrendo para três ensaios de 48, 72 e 96 horas. Comparando as CL(I)50,96h obtidas neste trabalho com os da literatura em condições semelhantes de dureza (30 a 60 mg CaCO3 /L) da solução-teste, observa-se que, para condições de ensaios semelhantes, Hyphessobrycon callistus mostrou uma sensibilidade mediana comparada com outras espécies de peixes de água doce.
Entre as espécies que mostraram maior sensibilidade que H. callistus estão Marone
sexatilis 26,50 a 35,00 mg/L,Salvelinus fontinalis 59,00 mg/L , Salmo gairdneri 69,00 mg/L, Lepomis macrochirus 110,00 a 170,00 mg/L, Cyprinus carpio 117,78 mg/L e Salmo gairdneri
132,89 mg/L (USEPA, 1984) mostraram-se muito mais resistentes que a espécie aqui testada.
Zinco
A análise dos resultados revelou que as CL(I)50 em seus períodos de exposição (24, 48 e 72 horas) apresentavam sobreposição dos intervalos de confiança entre sí indicando a reprodubilidade dos resulatdo. Não se verificou, no entetanto, a reprodutibilidade em ensaios com 96 horas de duração. A variação dos nossos resultados deveu-se provavelmente ao menor número de repetições.
Comparando as CL(I)50,96 de zinco para H. callistus com as da literatura em condições de dureza semelhantes as estudadas (30 a 60 mg CaCO3 /L), verificou-se que entre as espécies que mostraram maior sensibilidade que H. callistus, estavam Salmo gairdneri 0,41 a 0,83 mg/L,
Entre as espécies que apresentam CL50,96h semelhante a H.callistus estavam
Pimephales promelas 4,7 a 6,2 mg/L, Poecilia reticulata 5,05 a 6,40 mg/L e Notemigonus crysoleucas 6,0 mg/L (USEPA, 1987).
Cobre
Os resultados para sulfato de cobre revelaram que as CL(I)50 em seus períodos de exposição (24, 48, 72 e 96 horas) apresentavam sobreposição dos intervalos de confiança entre sí indicando que os resultados eram reprodutíveis. Comparando as CL(I)50,96h obtidas com os da literatura verificou-se que entre as espécies que mostraram maior sensibilidade que H. callistus estão Salmo gairdneri 19,9 a 22,4 µg/L e Oncorhynchus tshawytscha 22 µg/L (USEPA, 1980b) .
Outras espécies como, Salmo gairdneri 42 µg/L, Salmo clarki 73,6 µg/L, Pimephales
promelas 75 a 84 µg/L, Salvelinus fontinalis 100 µg/L e Poecilia reticulata 138 µg/L, Carassius auratus 300 µg/L, Cyprinus carpio 800 µg/L, Fundulus diafanus 840 µg/L, Lepomis macrochirus
1.100 µg/L, Lepomis gibbosus 2.400 a 2.700 µg/L, Roccus saxatallis 4.000 µg/L, Roccus
americanus 4.000 a 6.400µg/L, Anguilla rostrata 6.400 µg/L, (USEPA, 1980b) mostraram-se muito
mais resistentes que a espécie testada.
Arsênio
A análise da reprodutibilidade dos resultados para asênio que as CL(I)50 em seus períodos de exposição (48, 72 e 96 horas) apresentavam sobreposição dos intervalos de confiança entre sí indicando que os resultados eram reprodutíveis.
Algumas espécies apresentaram sensibilidade muito semelhante a H. callistus como é o caso de Onkorhynchus keta 11,0 mg/L, Pimephales promelas 14,1 mg/L, Salvelinus fontinalis, 14,96 mg/L e 13,34 mg/L Salmo gairdneri (USEPA, 1980a).
Outras espécies como Ictalurus punctatus 18,096 mg/L, Carassius auratus 26,042 mg/L,
Jordanella floridae 28,13 mg/L e Lepomis macrochirus 41,76 mg/L (USEPA, 1980a) mostraram-se
A análise dos dados demonstrou que os testes de toxicidade aguda com H. callistus geraram dados reprodutíveis, uma vez que as três réplicas apresentaram dados semelhantes entre sí na maioria dos ensaios com metais.
CONCLUSÃO
Constatou-se que o cobre foi o metal mais tóxico seguido pelo zinco, arsênio e cromo, nesta ordem. Analisando os resultados, constata-se que o cobre está em uma ordem de magnitude zinco está em uma outra ordem de magnitude; finalmente arsenio e cromo em uma ordem de magnitude superior. Os resultados mostram portanto que dentro das condições padronizadas de pH, dureza, alcalinidade, temperatura e oxigênio dissolvido a toxicidade desses metais para H. callistus não difere aos dados obtidos por outros autores em condições semelhantes as nossas nem o ranquing da toxicdade entre os metais para as espécies de peixes.
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Murilo Damato, biólogo - Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (1982), mestre em Ecologia pelo Departamento de Ecologia Geral do Instituto de Biociências da USP (1989). doutor pelo Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da USP.
Pedro Alem Sobrinho, engenheiro civil - Escola de Engenharia de São Carlos da USP (1967); engenheiro sanitarista Faculdade de Saúde Publica da USP (1969); master of science -University of Newcastle upon Tyne (1975); doutor em engenharia hidráulica e sanitária - Escola Politécnica da USP (1981) livre docente - Escola Politécnica da USP (1991) professor titular do Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (1996). Ex-gerente do Departamento de Pesquisa e Tecnologia da CETESB (até 1995)
