São Carlos. Presidente do Instituto Internacional de Ecologia.

Texto

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ANÁLISE DE ÍNDICE DE METAIS EM FAUNA DE MACRO INVERTEBRADOS

BENTÔNICOS NO MUNICÍPIO DE SÃO CARLOS-SP: SUB-BACIAS DO RIO DO

MONJOLINHO E RIBEIRÃO DO FEIJÃO

Tundisi, J. G.

1,2

; Chiba, W. A. C.

1,3

; Matsumura-Tundisi, T.

1,4

; Baio, J. A. F.

1,5

;

Torres, J. C.

1,6

; Passerini, M. D.

1,7

; Haehling, P. H. A. V

1,8

.

1

Rua Bento Carlos, nº 750 - Centro - São Carlos - SP - CEP 13560-660. 2

Professor Dr. do Programa de Pós Graduação em Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Federal de São Carlos. Presidente do Instituto Internacional de Ecologia. tundisi@iie.com.br

3

Aluno de Bacharelado em Ciências Biológicas da Universidade Federal de São Carlos. Bolsista FAPESP de Iniciação Científica No Instituto Internacional de Ecologia e Gerenciamento Ambiental. wagner@iie.com.br 4

Professora Dra. do Programa de Pós Graduação em Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Federal de São Carlos. Diretora do Instituto Internacional de Ecologia.takako@iie.com.br

5

Químico Responsável pelo Instituto Internacional de Ecologia. gutobaio@iie.com.br 6

Bolsista CNPq de Pós Doutorado do Instituto Internacional de Ecologia e Gerenciamento Ambiental. mariana@iie.com.br

7

Bolsista CNPq de Mestrado do Programa de Pós Graduação em Ecologia e Recursos Naturais. juan@iie.com.br

8

Geoprocessamento do Instituto Internacional de Ecologia. paulo@iie.com.br

RESUMO

Atualmente, verifica-se grande preocupação acerca dos recursos hídricos. É prevista uma crise da água potável em níveis globais para os próximos anos. Desta forma, a necessidade de avaliação de poluentes dos recursos hídricos, assim como estratégias de despoluição e manejo destes recursos é imprescindível. Dentre os principais poluentes, os metais representam importante contaminante dos meios aquáticos, pois são potencialmente bioacumuláveis e biomagnificáveis, podendo apresentar grande dano ao ecossistema. Para tanto, objetivamos a avaliação de metais nos organismos macroinvertebrados bentônicos, importantes elementos nestes ecossistemas e base alimentar de muitos organismos. Realizamos as coletas nas bacias do município de São Carlos, SP, importante pólo tecnológico do país, no mês de março de 2008. Para as análises de metais nos organismos, foi utilizada a metodologia EPA3050B modificada. As amostras foram processadas pelo espectrofotômetro de absorção atômica. Os organismos apresentaram bioacumulação para os metais cromo, níquel e chumbo, que apresentam alto grau de toxicidade para o ecossistema como um todo.

ABSTRACT

Currently, there is great concern about water resources. It allows a crisis of drinking water in overall levels for the coming years. Thus, the necessity of valuation of water resources pollutants, as well as cleaning and management strategies is indispensable. Among the main pollutants, the metals represent an important aquatic environmental

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contaminant, because these are potentially bioaccumulative and biomagnificatives elements, and may take a great damage to the ecosystem. To do so, we aim the metal valuation in benthic macroinvertebrates, important elements in these ecosystems and basic food for many organisms. We collected in the basins of the San Carlos city, Brazil, a major technological centre of the country, in the month of March 2008. For the analysis of metals in the body, was the methodology used EPA3050B modified. The samples were processed by the atomic absorption spectrometer. The bodies showed bioaccumulation for metals chromium, nickel and lead, which have highly toxic to the ecosystem as a whole.

INTRODUÇÃO

Devido ao aumento exponencial da sua demanda e na deterioração da qualidade da água por falta de cuidados no tratamento de esgotos e de efluentes industriais a água passou a ser considerada um recurso limitado, sendo objeto central de conflitos em diferentes escalas, de local a mundial (TUNDISI, 2003). As diversas e intensas atividades antropogênicas que se desenvolvem na Bacia Hidrográfica que envolve o município de São Carlos, associadas ao aumento populacional, geram poluentes que acabam atingindo os corpos d´água e os sedimentos, promovendo modificações na estruturação dos ecossistemas. Este fato cria a necessidade de que avaliações da qualidade de corpos d´água sejam feitas no ciclo de um ano envolvendo períodos de seca e precipitação (PEDROSO et al., 1988).

Os poluentes, quando inseridos no sistema aquático, apresentam comportamento heterogêneo, podendo ser tóxicos simplesmente por sua presença ou por meio de processos de degradação, os quais liberam compostos que assimilados pelos organismos poderão interferir em seus processos fisiológicos, influenciando os aspectos reprodutivos, sobrevivência e, conseqüentemente alterando a estrutura da população (BOUDOU & RIBEYRE, 1989). Os metais contidos na água e no sedimento exercem um importante papel na função biológica de muitos organismos. Porém, alguns tipos, dependendo da forma como estão dispostos na água, podem apresentar um elevado grau de toxicidade para as muitas formas de vida. Desta forma, uma um estudo prolongado e integrado de respostas do ecossistema a um contaminante, pode prover situações detalhadas sobre os problemas ocorrentes, assim como interações de contaminantes no nível de indivíduos, populações e comunidades (LORENZI et al., 2008).

Nos últimos anos, tem-se desenvolvido muitos estudos relativos às concentrações de metais em populações de macro invertebrados aquáticos, através do estabelecimento de bioindicadores como forma de avaliação do estado dos ecossistemas. A utilização desta técnica reflete uma nova tendência no âmbito conservacionista a nível mundial, pois atua através de uma metodologia que integra baixos custos e grande eficiência e precisão (PHILLIPS et al., 1993).

Neste projeto pretendemos identificar as concentrações dos metais Al, Cd, Pb, Zn, Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Ni e Hg na biota macro bentônica das bacias especificadas, para avaliar a interação destes poluentes com a cadeia trófica.

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MATERIAL E MÉTODOS

O município de São Carlos está localizado na região central do estado de São Paulo, entre as coordenadas 47°30’ e 48°30’ Longitude Oeste e 21°30’e 22°30’ Latitude Sul. A população total é de aproximadamente 219 mil habitantes, dos quais 93,6% são de assentamento urbano (SEADE). Os principais rios que cortam a cidade são o Córrego do Gregório e o Rio Monjolinho. O Ribeirão do Feijão e o Córrego do Espraiado são os principais mananciais que abastecem a cidade. A Localização dos pontos coletados está expressa na Tabela I.

Tabela I: Localização dos Pontos da Coleta

Ponto Descrição do Ponto de Coleta Coordenadas Geográficas

A1 Córrego do Gregório S 22º01’57,6’’ W 47º51’39,6’’

A2 Confluência do Rio do Monjolinho com o Córrego do Espraiado S 21º59’08’’ W 49º52’37’’ A3 Confluência do Córrego da Água Quente com o Rio do Monjolinho S 22º01’51,7’’ W 47º55’48,1’’

A4 Córrego Água Quente S 22º03’40,7’’ W 47º53’25,5’’

A5 Córrego Santa Maria Madalena S 21º59’39" W 47º54’10’’

A6 Jusante do Rio do Monjolinho S 22º02’04,9’ W 47º57’25,8’’

Coletamos os organismos macroinvertebrados através redes de 30X30 cm e mediante colher de plástico para captação de sedimento, nos pontos de coleta selecionados. Armazenamos as amostras de sedimentos contendo os macroinvertebrados em recipientes plásticos de 10 L, fechadas e colocadas em gelo à temperatura de 0°C. Em laboratório, triamos vivos os macroinvertebrados e os separamos conforme os seus respectivos pontos de coleta. Congelamos os organismos. Após, utilizamos o processo de liofilização para secagem dos organismos, através do liofilizador do departamento de Botânica da UFSCar campi São Carlos. Para as análises de índice de metais nos organismos triados, utilizamos Metodologia EPA3050B (USEPA, 1998) modificada. Analisamos as amostras mediante espectrômetro de absorção atômica Varian (Austrália) modelo AA240 FS (Fast Sequential).

RESULTADOS

As concentrações dos metais encontradas nos macroinvertebrados bentônicos estão expressas na Tabela II. Os organismos apresentaram bioacumulação para todos os metais presentes. Verificamos a presença de altas concentrações de ferro, manganês e alumínio, que são metais abundantes nos solos da região e não representam alta toxicidade para a biota. Porém, cromo, níquel, chumbo e mercúrio foram encontrados em altas concentrações na biota. Estes metais, mesmo em baixos níveis, representam alta toxicidade e conseqüente risco para todo o ecossistema.

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Tabela II: Concentração de metais em organismos coletados.

CONCLUSÕES

A concentração elevada de metais na água, no sedimento e nos organismos, pressupõe uma maior vulnerabilidade à saúde humana proveniente desta contaminação e da bioacumulação. A vulnerabilidade à saúde humana resultante da contaminação por metais pesados pode ser resultante de duas rotas: a contaminação da água potável devido à deficiência de tratamento, expondo a população à ingestão de doses de metais acima das toleráveis; ou a ingestão através da rede alimentar pelo consumo de peixes. Em ambos os casos, os macroinvertebrados bentônicos são excelentes indicadores de contaminantes, uma vez que interagem diretamente com a interface coluna d´água e sedimento e serve de base alimentar para muitos peixes. Desta forma, os altos níveis de metais encontrados podem representar um quadro preocupante sobre o ecossistema como um todo, incluindo o consumo humano.

Atualmente, o Brasil não possui constituição referente a níveis de metais para os organismos macroinvertebrados bentônicos. Porém, a portaria n° 685 de 27 de agosto de 1998 (Brasil, 1998) fornece alguns parâmetros para comparação. Segundo esta portaria, a concentração de chumbo para peixes e produtos de pesca seria 2,0 mg/Kg. Os níveis encontrados foram de 9 a 38 vezes mais altos que o permitido, seguindo esta portaria. Para cádmio, a mesma norma estabelece 1,0 mg/kg, sendo os valores encontrados, muito acima do permitido; o mesmo acontece para mercúrio. Isto caracteriza situação alarmante e extremamente prejudicial para o ecossistema como um todo.

Elemento mg/kg µg/kg Ponto Cr Cu Mn Fe Co Ni Cd Pb Zn Al Hg A1 4.57 15.43 32.43 778.41 4.63 5.75 0.91 19.72 46.65 313.08 25.97 A2 19.54 21.54 97.16 2631.73 15.52 20.52 4.02 65.59 72.35 2293.04 < LD A3 45.04 20.75 42.71 3290.27 20.75 31.33 3.96 61.33 142.96 1950.54 467.50 A4 36.56 16.59 40.76 1841.91 15.99 25.20 3.18 53.11 60.83 1192.38 355.13 A5 44.62 23.78 24.93 2349.42 16.40 31.54 3.43 54.06 80.91 2995.84 414.09 A6 54.68 29.87 291.97 3934.38 26.35 34.42 3.87 77.39 194.39 8994.23 393.74 LD 0.82 0.24 0.27 3.96 0.41 1.18 0.08 0.21 0.70 1.16 1.30

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BOUDOU, A. & RIBEYRE, F., Fundamental concepts in aquatic ecotoxicology. In: A. Boudou & F. Ribeyre (eds), aquatic ecotoxicology, fundamental concepts and methodologies, 1:35-75, 1989.

BRASIL, Portaria n0 685 de 27 de agosto de 1998. Diário Oficial,Brasília, DF, 24 set. 1998.

LORENZI, A.H., CAIN, D. J., PARCHASO, F. THOMPSON, J.K., LUOMA, S.N., HORNBERGER, M.I., DYKE, J.L., Near-Field Receiving Water Monitoring of Trace Metals and a Benthic Community Near the Palo Alto Regional Water Quality Control Plant in South San Francisco Bay, California: 2007. U.S. Geological Survey Open File Report 2008-1180. Menlo Park, California. 127pp, 2008.

PEDROSO, F., BONETTO, C. A. & ZALOCAR, Y., A comparative study on phosphorus and nitrogen transport in the Parana, Paraguay and Bermejo rivers. In: Tundisi, J. G. (ed.). Limnologia e manejo de represas. EESC- SP/CRHEA/ACIESP, São Carlos. v.1, t.1, p.91-117. (Monografias em Limnologia), 1988.

PHILLIPS, D. J. H. & RAINBOW, P. S., Biomonitoring of Trace Aquatic Contaminants. Elsevier Applied Science, London, 371 pp, 1993.

SEADE, 2007. Disponível em: <http:// www.seade.gov.br>. Acessado em Abril de 2007. TUNDISI, J. G. Água no século XXI. Enfrentando a Escassez. Rima Editora, IIE, São

Carlos, 2003.

USEPA. Method 3050 B. 1998. Disponível em: <http://www.epa.gov/SW-846/pdfs/3050b.pdf>. Acesso em: junho 2007.

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Referências

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