AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADOS EM PEIXES DO
RIO SÃO FRANCISCO À JUSANTE DA REPRESA DE TRÊS MARIAS, MINAS
GERAIS, BRASIL
MARCOS VINÍCIUS TELES GOMES1*; YOSHIMI SATO1
1Centro Integrado de Recursos Pesqueiros e Aquicultura de Três Marias 1aCIT – CODEVASF; *marvitego@gmail.com; Av. Geraldo Rodrigues dos Santos, s/n, CEP 39205-000, CP 11, Três Marias - MG, Brasil.
RESUMO
Neste estudo foram quantificadas as concentrações de Zn, Cd, Cu e Ni em amostras de músculo de peixes da espécie Prochilodus argenteus (Prochilodontidae, Characiformes) capturados nas águas do Rio São Francisco, à jusante da Represa de Três Marias-MG, durante os períodos chuvoso e seco, e suas concentrações foram relacionadas com os limites máximos estabelecidos pelo Ministério da Saúde. Os resultados mostraram que a concentração média dos metais estudados nos indivíduos capturados, esteve abaixo dos limites estabelecidos pelo Ministério da Saúde, através da Portaria 685/98 da ANVISA e do Decreto 55871/65. Comparando- se os períodos chuvoso e seco, houve diferenças significativas das concentrações de zinco (p = 0,0223) e níquel (p = 0,0001), o mesmo não ocorrendo para o cádmio (p = 0,4190) e cobre (p = 0,2344).
Palavras-chave: metais pesados, Rio São Francisco, peixe.
EVALUATION OF HEAVY METAL CONTAMINATION IN FISH OF THE SÃO
FRANCISCO RIVER, DOWNSTREAM FROM THE TRÊS MARIAS DAM,
MINAS GERAIS, BRAZIL
ABSTRACT
This study quantified the concentrations of Zn, Cd, Cu and Ni in muscle samples from fish of the species Prochilodus argenteus (Prochilodontidae, Characiformes) caught in waters of the São Francisco River, downstream from the dam of UHE – Hidroeletric Power Station of Três Marias, MG, during rainy and dry season, and their concentrations were related with the maximum limits established by the Ministry of Health. The results showed that the average concentration of metals studied in individuals captured, was below the limits established by law. Comparing the dry and rainy seasons, significant differences were obtained in zinc concentrations (p = 0.0223) and nickel (p = 0.0001), an result not observed for cadmium (p = 0.4190) and copper (p = 0.2344).
Keywords: heavy metals, São Francisco River, fish.
INTRODUÇÃO
O termo “metais pesados” é utilizado para elementos químicos que contaminam o meio ambiente, provocando diferentes danos à biota (Tsutiya, 2006), podendo ser metais (Zn, Cd, Cu, Ni), ametais (Se) e semimetais (As, Sb). Outros termos também utilizados para estes elementos é “metais traço” ou “elementos traço”. Os metais pesados são causadores de muitos efeitos negativos para saúde humana, principalmente através da contaminação ambiental, onde a remediação da poluição por metais se torna difícil devido à sua alta persistência e sua baixa degradabilidade no ambiente (Yuan et al, 2004).
A demanda mundial por alimentos de grande valor nutricional, coloca o peixe como um dos mais consumidos. No entanto, a influência
antropogênica sobre os recursos naturais e pesqueiros pode levá-lo à contaminação por metais pesados, acarretando em sérios riscos à saúde humana. Os metais ocorrem naturalmente no meio ambiente através da desagregação das rochas. No entanto, a introdução destes elementos através das atividades antropogênicas pode alterar enormemente os ciclos biogeoquímicos naturais dos mesmos em corpos hídricos (Salomon et al, 1995). Os ecossistemas aquáticos de modo geral, acabam sendo o destino final de substâncias produzidas e despejadas no meio pela atividade antropogênica e, ou processos naturais (Pain, 1995).
Quando um agente químico ingressa no organismo e a velocidade de eliminação é menor que a velocidade de entrada, ocorre o que é denominado bioacumulação, ocorrendo então o
acúmulo do agente. O acúmulo de metais no peixe ocorre através da absorção pela superfície do tegumento (pele e escamas); via respiração, através das brânquias e tegumento; e através da alimentação. O tamanho, hábito alimentar, peso, idade, o comprimento e o tipo da espécie, são fatores que estão relacionados com a capacidade de acumulação. A bioacumulação de metais pesados em peixes é evidente, mesmo quando estes contaminantes se encontram na água em baixas concentrações (Machado et al, 2002). Nos peixes, os metais pesados podem causar distúrbios no crescimento e na reprodução além de mudanças histopatológicas na pele, brânquias, fígado e rins (Vitek et al, 2007).
A bioacumulação direta (bioconcentração) ocorre pelo acúmulo direto do agente químico a partir da água. O fenômeno da biomagnificação é o acúmulo por via alimentação com transferência do contaminante de um nível trófico a outro (Pain, 1995). Os peixes podem estar sujeitos a ambos os processos. A importância conferida ao estudo do peixe em testes de toxicidade e avaliações de contaminação de ambientes aquáticos está no fato de que estes são consumidores e pertencem a diferentes níveis tróficos da cadeia alimentar, inclusive os mais superiores desse ecossistema.
Os peixes podem ser usados como biomonitores para metais, indicando o nível de contaminação e biodisponibilidade destes na região em que vivem, mesmo apresentando alguma mobilidade relativa (Förstner, et al, 1983; Pfeiffer et al, 1985;). Sendo as espécies estudadas demersais, com alimentação basicamente limitada a crustáceos, moluscos e peixes menores, seriam teoricamente razoáveis bioindicadores da deposição recente de material particulado no sedimento e de possíveis contribuições antropogênicas. Devido à sua capacidade de bioconcentrar metais pesados e compostos orgânicos, certos organismos aquáticos vêm sendo utilizados nos últimos anos no monitoramento da poluição em ambientes costeiros (Cutis et al, 2003).
Conhecido como Rio da Unidade Nacional, por ligar cinco estados, o São Francisco percorre aproximadamente 2700 Km entre as cabeceiras, na Serra da Canastra, em Minas Gerais, e a foz, no oceano Atlântico, localizada entre os estados de Sergipe e Alagoas. Desde as nascentes e ao longo de seus rios, a bacia do São Francisco vem sofrendo degradações com sérios impactos sobre as águas e, consequentemente, sobre os peixes. A maioria das cidades ribeirinhas não possui nenhum tratamento de esgotos domésticos e industriais, lançando-os diretamente nos rios. Os despejos de garimpos, mineradoras e
indústrias aumentam a carga de poluentes acima do permitido.
Este estudo visou à determinação das concentrações de quatro metais (Zn, Cd, Cu e Ni), em amostras de músculo de peixes da espécie Prochilodus argenteus, capturados no Rio São Francisco, próximo á descarga de efluente de uma mineradora de zinco, localizada à jusante da Represa de Três Marias – MG. A fim de avaliar possíveis impactos urbanos e industriais, os resultados foram comparados aos limites máximos de tolerância de contaminantes químicos em alimentos, estabelecidos pelo Ministério da Saúde. A espécie Prochilodus argenteus, também conhecida como Curimatã-pacu, foi escolhida por se tratar de uma espécie endêmica da bacia do São Francisco e de alimentação iliófaga (detritívora), sendo o principal peixe, em biomassa, na pesca artesanal na área de estudo (Sato et al, 2005).
MATERIAL E MÉTODOS Área de estudo
Em janeiro de 1961, foi concluída a construção da Barragem de Três Marias a partir do represamento do Rio São Francisco, o qual desde 1969, tem sido cenário de repetidas mortandades de peixes, segundo o Relatório do Sistema Estadual de Meio Ambiente/MG – SISEMA (2005). Esse período coincide com o início de operação de uma indústria mineradora de zinco que lançou seus rejeitos industriais in natura no rio até 1983, quando então entrou em funcionamento uma barragem de contenção. Nos sedimentos da área de estudo, em pontos localizados no Rio São Francisco, próximo ao Córrego Consciência, zinco e cádmio foram os metais que mais violaram os valores estabelecidos pelo Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME, 1999), que se refere ao grau de contaminação química do sedimento, com vistas à proteção da vida aquática. As altas concentrações encontradas principalmente durante o período chuvoso, dos metais pesados no sedimento, podem frequentemente estar associados a efeitos adversos à biota aquática (Gomes et al, 2010).
A figura 1 representa uma síntese da área de estudo (zona 23K, longitude 474853,46; latitude UTM 7990091,81), onde suas coordenadas geográficas foram marcadas com o auxílio de um GPS (Global Positioning System), situando-se no Alto São Francisco, à jusante da Represa de Três Marias, em um local impactado pela descarga de efluente de uma mineradora e de esgotos domésticos in natura do município.
Figura 1 - Mapa mostrando a área de estudo onde foram capturados os peixes no rio São
Francisco em Três Marias/MG, Brasil (Fonte: Google Earth).
Amostragem e procedimentos analíticos
Devido à variação sazonal de importantes parâmetros reguladores da dinâmica das espécies químicas na área de estudo (Sampaio et al, 2000), o planejamento para coleta de peixes teve como base a distribuição anual de chuvas na região. As campanhas para coletas foram realizadas seguindo o cronograma: período chuvoso (dezembro de 2006) e período de seca (junho de 2007), onde foram capturados 15 indivíduos em cada período, utilizando tarrafa. Os peixes capturados foram acondicionados em sacos plásticos dentro de
caixas de isopor contendo gelo. Com o auxílio de lâminas de bisturi descartáveis foram removidas amostras de músculo localizado próximo à nadadeira dorsal, e posteriormente acondicionadas em sacos plásticos e conservadas em freezer a -18º C até o momento da digestão. As análises dos peixes coletados referem-se apenas as partes comestíveis, pois o estudo teve como objetivo fornecer subsídios para análise do risco à saúde associado ao consumo dos peixes pela população.
Para digestão das amostras utilizou-se um microondas modelo StartD, marca Milestone, seguindo as recomendações do fabricante
(Milestone, 2010). Este método prevê a digestão ácida de amostras de peixes em um dispositivo de vaso fechado usando microondas com controle de temperatura de aquecimento para a determinação de metais por métodos espectroscópicos. Foram pesadas aproximadamente 1,5g em triplicata de cada amostra úmida e colocadas em bombas de PTFE-TFM com 20 mL de HNO3 (65%) e digeridas durante 25 minutos à temperatura de 220oC.
Todas as soluções foram preparadas a partir de reagentes de grau analítico (Merck) e empregando-se água de elevada pureza, obtida por um equipamento GEHAKA, modelo OS10LZ (18,2 MΩ/cm). No processo de digestão também foram preparadas soluções brancos de modo similar às amostras. Para assegurar a qualidade analítica dos resultados e validação do método, foi analisado junto com as amostras, o padrão certificado de proteína de peixe DORM 2 – Fish Protein Certified Reference Material for Trace Metals /Canadá. A determinação dos metais (Zn, Cd, Cu e Ni), foi efetuada em um espectrofotômetro de absorção atômica com chama e forno de grafite, modelo iCE 3500, marca Thermo Scientific, equipado com sistema de correção de fundo por lâmpada de deutério e utilizando lâmpadas monoelementar de cátodo
oco para cada metal analisado. Todos os ajustes instrumentais seguiram as recomendações do manual do fabricante.
Toda vidraria e recipientes, para armazenamento de soluções, utilizados durante o experimento foram lavados com água destilada, solução de ácido nítrico 30% (v/v) e enxaguados exaustivamente com água ultra-pura.
Tratamento de dados
Para o tratamento estatístico aplicou-se o teste t student não pareado, para cada metal pesado, comparando os períodos chuvoso e seco, utilizando o programa GraphPad InStat 3.05 for Windows.
Para efeito de comparação dos limites máximos de metais pesados (tabela 1) nas amostras de músculo de peixe, utilizou-se os limites máximos de tolerância de contaminantes químicos em alimentos, fixados pela Divisão Nacional de Vigilância Sanitária de Alimentos – DINAL – Portaria no 685 de 27 de agosto de 1998. No Brasil, o decreto n° 55.871 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária, publicada em 26 de março de 1965 padroniza limite máximo de tolerância para alguns metais em alimentos, considerando seu peso úmido.
RESULTADOS
Avaliação da concentração de metais pesados nos peixes
Para certificação do método analítico adotado para as extrações de metais em peixes utilizou-se
material de referência certificado da NRC (Nacional Research Council Canadá) DORM – 2, que corresponde a músculo do peixe dogfish, e a recuperação dos teores de metais encontram-se dentro do esperado, como indica a tabela 2.
Nos resultados das concentrações de metais pesados aplicou-se o teste t student não pareado para cada metal durante os períodos chuvoso e seco (tabela 3), onde os níveis de metais foram comparados aos limites estabelecidos pelo Ministério da Saúde, através da Portaria 685/98 da ANVISA e do Decreto 55871/65.
A figura 2 mostra imagem de um dos indivíduos da espécie Prochilodus argenteus capturado durante a coleta realizada em junho de 2007.
DISCUSSÃO
O estudo revela que os teores de zinco, cádmio, cobre e níquel encontrados estavam abaixo dos limites máximos de tolerância de contaminantes químicos em alimentos para consumo humano (Tabela 3), porém deve-se levar em consideração fatores que podem interferir na bioacumulação, tais como idade, biometria e migração do indivíduo. Estes aspectos podem mascarar ou não representar o grau de contaminação da região. A concentração de metais nos peixes capturados durante o período chuvoso foi maior que no período seco. Comparando- se os períodos, houve diferenças significativas das concentrações de zinco (p = 0,0223) e níquel (p = 0,0001), o mesmo não ocorrendo para o cádmio (p = 0,4190) e cobre (p = 0,2344).
Resultados semelhantes foram encontrados em estudos realizados na Represa de Billings (Rocha et al, 1985), em São Paulo, onde se determinou a concentração de metais pesados em musculatura de peixes das espécies traíra, tilápia, carpa, acará, mandi e lambarí, mostraram que as concentrações de zinco e cádmio ficaram bem abaixo dos limites estabelecidos pelo Ministério da Saúde. Almeida et al (2008), verificaram também que em quatro espécies de peixes costeiros (Paralonchurus brasiliensis , Stellifer brasiliensis, Micropogonias furnieri e Orthopristis ruber) capturados no litoral sudeste do Brasil, as concentrações de zinco, cádmio, cobre e níquel apresentaram valores que foram considerados como livres de contaminação dos referidos metais.
CONCLUSÕES
Os dados obtidos para as amostras de peixes estão apresentados em comparação com os limites máximos de tolerância para contaminantes inorgânicos em alimentos do Ministério da Saúde, e os valores médios não violam a citada portaria
ou decreto, sendo assim, o consumo não está comprometido tendo-se como base os dados levantados pelo presente estudo. Mas tem-se que considerar o número relativamente baixo de exemplares coletados não permite dar um peso estatístico a afirmação de que o consumo dos peixes das espécies analisadas não está comprometido, devido às inúmeras variáveis que devem ser levadas em consideração quando se trata de contaminação em peixes, como por exemplo, o caráter migratório das espécies, dentre diversos outros fatores.
AGRADECIMENTOS
Ao Centro Integrado de Recursos Pesqueiros e Aquicultura de Três Marias, 1ª CIT – CODEVASF.
Ao convênio CEMIG-GT/CODEVASF (Cv 4020000357).
Ao apoio técnico do Dr. Edson Vieira Sampaio, chefe da 1ª CIT.
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