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Sustentabilidade
dos Recursos HídricosMacroinvertebrados
na Avaliação da Qualidade da Água
de Rios do Norte de Portugal – actividade de simulação em sala
de aula.
A riqueza e a complexidade dos
ecossistemas aquáticos justifica a avaliação ecológica
da qualidade da água.
FACTORES QUE PODEM CONTRIBUIR PARA A DEGRADAÇÃO DA QUALIDADE
DA ÁGUA DOCE DISPONÍVEL:
-Lixiviados agrícolas.-Esgotos domésticos.-Descargas industriais.-Degradação da vegetação ripícola.-Impermeabilização de leitos de cheia.-Águas paradas, não ocorrendo situações favoráveis ao seu enriquecimento em oxigénio.
A DQA E A VALORIZAÇÃO DOS BIOINDICADORES DA QUALIDADE DA ÁGUA:
ESTADO ELEMENTO: Macroinvertebrados bentónicos
EXCELENTE………..
BOM…………………
RAZOÁVEL…………
A composição taxonómica e a abundância correspondem totalmente ou quase às que se verificam em condições não perturbadas. O rácio entre os taxa sensíveis e os taxa insensíveis às perturbações não dá sinais de modificação em relação aos níveis não perturbados. O nível de diversidade de taxa invertebrados não dá sinais de modificação em relação aos níveis não perturbados.
Ligeiras modificações da composição e abundância dos taxa invertebrados em comparação com as comunidades específicas de tipo. (…)
A composição e a abundância dos taxa invertebrados diferem moderadamente das comunidades específicas do tipo. (…)
A avaliação do grau de qualidade da água pode fazer-se por métodos biológicos, destacando-se o cálculo de índices que, através da presença ou da ausência de seres vivos indicadores, permitem concluir sobre a qualidade ecológica das águas superficiais. Baseando-se no estudo da comunidade de macroinvertebrados, o Índice Biótico Belga e o IBMWP permitem fazer a avaliação da qualidade da água.
I II III
Grupos faunísticosNúmero de unidades
sistemáticas presentes
Número total de unidades sistemáticas presentes
0-1 2-5 6-10 11-15
16
Índice biótico
1. Plecoptera ou HEPTAGENIIDAE
1. várias unidades sistemáticas - 7 8 9 10
2. apenas 1 unidade sistemática 5 6 7 8 9
2. Tricópteros com casulo1. várias unidades sistemáticas - 6 7 8 9
2. apenas 1 unidade sistemática 5 5 6 7 8
3. ANCYLIDAE e Ephemeroptera excepto HEPTAGENIIDAE
1. mais de 2 unidades sistemáticas
- 5 6 7 8
2. 2 ou menos de 2 unidades sistemáticas
3 4 5 6 7
4. Aphelocheirus ou Odonata ou GAMMARIDAE ou Mollusca (excepto SPHAERIDAE)
Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes
3 4 5 6 7
5. Asellus ou Hirudinea ou SPHAERIDAE ou Hemiptera (excepto Aphelocheirus)
Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes
2 3 4 5 -
6. TUBIFICIDAE ou CHIRONOMIDAE do grupo thummi-plumosus
Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes
1 2 3 - -
7. ERISTALINAE (=SYRPHIDAE)Todas as unidades sistemáticas anteriores ausentes
0 1 1 - -
Tabela standard usada para o cálculo do índice biótico belga (IBB) (De PAUW & VANHOOREN, 1983)
Famílias Score
SIPHLONURIDAE, HEPTAGENIIDAE, LEPTOPHLEBIIDAE, POTAMANTHIDAE, EPHEMERIDAETAENIOPTERYGIDAE, LEUCTRIDAE, CAPNIIDAE, PERLODIDAE, PERLIDAE, CHLOROPERLIDAEPHRYGANEIDAE, MOLANNIDAE, BERAEIDAE, ODONTOCERIDAE, LEPTOCERIDAE, GOERIDAE, LEPIDOSTOMATIDAE, BRACHYCENTRIDAE, SERICOSTOMATIDAE, THREMMATIDAEATHERICIDAE, BLEPHARICERIDAEAPHELOCHEIRIDAE
10
LESTIDAE, CALOPTERYGIDAE, GOMPHIDAE, CORDULEGASTERIDAE, AESHNIDAE, CORDULIIDAE, LIBELLULIDAEPSYCHOMYIIDAE, PHILOPOTAMIDAE, GLOSSOSOMATIDAEASTACIDAE
8
EPHEMERELLIDAE, PROSOPISTOMATIDAENEMOURIDAERHYACOPHILIDAE, POLYCENTROPODIDAE, LIMNEPHILIDAE, ECNOMIDAE
7
NERITIDAE, VIVIPARIDAE, ANCYLIDAE, THIARIDAE, UNIONIDAEHYDROPTILIDAEGAMMARIDAE, ATYIDAE, COROPHIIDAEPLATYCNEMIDIDAE, COENAGRIONIDAE
6
OLIGONEURIIDAE, POLYMITARCIDAEDRYOPIDAE, ELMIDAE, HELOPHORIDAE, HYDROCHIDAE, HYDRAENIDAE, CLAMBIDAEHYDROPSYCHIDAE, HELYCOPSICHIDAETIPULIIDAE, SIMULIIDAEPLANARIIDAE, DUGESIIDAE, DENDROCOELIDAE
5
BAETIDAE, CAENIDAEHALIPLIDAE, CURCULIONIDAE, CHRYSOMELIDAETABANIDAE, STRATIOMYIDAE, EMPIDIDAE, DOLICHOPODIDAE, DIXIDAE, CERATOPOGONIDAE, ANTHOMYIDAE, LIMONIDAE, PSYCHODIDAE, SCIOMYZIDAE, RHAGIONIDAESIALIDAE, PYRALIDAEPISCICOLIDAEHYDRACARINA
4
MESOVELIIDAE, VELIIDAE, HYDROMETRIDAE, GERRIDAE, NEPIDAE, NAUCORIDAE, PLEIDAE, NOTONECTIDAE, CORIXIDAEHELODIDAE, HYDROPHILIDAE, HYGROBIIDAE, DYTISCIDAE, GYRINIDAEVALVATIDAE, HYDROBIIDAE, LYMNAEIDAE, PHYSIDAE, PLANORBIDAE, BITHYNIIDAE, BYTHINELLIDAE, SPHAERIDAEGLOSSIPHONIDAE, HIRUDIDAE, ERPOBDELLIDAEASELLIDAE, Ostracoda
3
CHIRONOMIDAE, CULICIDAE, THAUMALEIDAE, EPHYDRIDAE, CHAOBORIDAE 2Oligochaeta (todas as famílias)SYRPHIDAE
1
Cálculo do índice de qualidade biológica da água BMWP’ (ALBA-TERCEDOR & SÁNCHEZ-ORTEGA, 1988)
Qualidade biológica da água BMWP’ Côr no mapa
Qualidade biológica da água muito boa>100 Azul
Eutrofia, água moderadamente poluída61-100 Verde
Água poluída36-60 Amarelo
Água muito poluída16-35 Laranja
Comunidades aquáticas extremamente pobres<16 Vermelho
Classes de qualidade da água definidas segundo os Índices IBMWP e IBB:
Classe IBB Significado Côr no mapa
I 10-9 Água não poluída Azul
II 8-7 Água ligeiramente poluída Verde
III 6-5 Água moderadamente poluída Amarelo
IV 4-3 Água muito poluída Laranja
V 2-0 Água fortemente poluída Vermelho
ACTIVIDADE DE SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO DA
QUALIDADE DA ÁGUA, EM SALA DE AULA, ATRAVÉS DE ÍNDICES CALCULADOS
COM BASE NA IDENTIFICAÇÃO DE
MACROINVERTEBRADOS BENTÓNICOS:
SITUAÇÃO DE PARTIDA: Supõe que dispões de 3 amostras A, B e C, já lavadas, recolhidas em diferentes ribeiras da região Norte de Portugal Continental, de acordo com a simulação apresentada em sala de aula.
OBJECTIVOS: Baseando-te no cálculo dos índices IBB e IBMWP, determinar qual das amostras A, B ou C, revela melhor qualidade da água.
MATERIAL: - 3 tinas , simulando as amostras, com cerca de 20 cartões com imagens de macroinvertebrados bentónicos (retirados de um conjunto de 58 cartões-imagem). - Cartões/tiras com nomes de géneros e de espécies, correspondendo aos cartões presentes nas tinas. - Protocolo experimental. - Guia de Identificação de Macroinvertebrados. - Tabela para o cálculo do IBB. (diapositivos 6 e 8))
- Tabela para o cálculo do IBMWP. (diapositivos 7 e 8)
- 3 cartões grandes , cada um com a caracterização de um ponto de amostragem.
METODOLOGIA:
Em cada uma das tinas A, B e C, encontra-se uma amostra simulada previamente preparada pelo Professor.
1- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, estabelecer a correspondência correcta entre o cartão-imagem e o cartão-identificação, sem misturar o conteúdo das tinas. 2- Para cada um dos casos e recorrendo às tabelas respectivas, calcular o IBB e o IBMWP. 3- Interpretar os resultados e concluir sobre a qualidade da água de cada amostra. 4- De acordo com os resultados, fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão de caracterização do local de amostragem, compreendendo o conceito de qualidade ecológica.
AVALIAÇÃO: Relatório da actividade.
CONSIDERAÇÕES FINAIS:
Pretende-se que este trabalho possa ser desenvolvido em diferentes níveis de ensino e
com objectivos finais de diferente grau de exigência, alertando sempre para a importância da biodiversidade e do respeito pela qualidade
dos ambientes naturais, sendo que a diversidade dos macroinvertebrados bentónicos
é já valorizada na Directiva-Quadro da Água num processo de avaliação de qualidade
ecológica dos recursos hídricos superficiais.A nível de competências a desenvolver nos
alunos, espera-se que este material permita um envolvimento prático capaz de fazer interiorizar
valores de responsabilização ambiental, bem como a compreensão dos processos de avaliação da qualidade ecológica dos
ecossistemas aquáticos numa perspectiva de “saber fazer”.
BIBLIOGRAFIA:
ALBA-TERCEDOR ,J.& SÁNCHEZ-ORTEGA, A.,1988. Um método rápido y simple para evaluar la calidad biológica de las aguas corrientes basada en el de Hellawell (1978). Limnética, 4:51-56.
DE PAUW, N. & VANHOOREN, G.1983. Method for biological quality assessment of water courses in Belgium. Hydrobiologia, 100:153-168. DIRECTIVA 2000/60/CE, de 23 de Outubro de 2000.
DUSSART, B. , 1969. Limnologie. L´Étude des Eaux Continentales. Ed Gauthier-Villars, Paris.
SERRA, Sónia ; COIMBRA Nuno; GRAÇA, Manuel; Manual de Invertebrados de Água Doce , Imprensa da Universidade de Coimbra, 2009.
ANEXOS: Materiais a produzir, para a actividade:
1- Cartões - imagem, sem identificação.2- Tiras-identificação de macroinvertebrados (de acordo
com a listagem).3- Cartões de caracterização dos locais de amostragem.
4- Protocolo experimental.5- Listagem - identificação dos cartões (para uso do
Professor, na verificação…)
1 2 3
4 5 6
7 8 9
Cartões do número 1 ao 9.
10 11 12
13 14 15
16 17 18
Cartões do número 10 ao 18.
19 20 21
22 2324
252726
Cartões do número 19 ao 27.
10
28 29
313332
34 35 36
30
30
Cartões do número 28 ao 36.
4443 45
41 4240
37 38 39
Cartõesdo número 37 ao 45.
46 47 48
49 50 51
52 53 54
Cartões do número 46 ao 54.
5857
5655
Cartões do número 55 ao 58.
1-Chironomices plumosus2- Tubifex spp. (Oligochaeta)3- Ephemera sp.4- Nepa cinerea5- Baetis sp.6- Perla sp.7- Siphlonurus sp.8- Taeniopteryx nebulosa9- Molanna sp.10- Simuliium sp.11- Tipula sp.12- Bythinea tentaculata13- Gonphus sp.14- Radix peregra15- Hydrachna geografica16- Glossiphonia complanata17- Gyrinus (larva + adulto)18- Notonecta sp.19- Asellus aquaticus20- Planorbis sp.21- Gammarus sp.22- Gerris sp.23- Stenophylax24- Hydronetra stagnorum25 – Caenis26- Polymitarcis virgo27- Cloeon28- Podura aquática29- Enallagma sp.30- Sphaerium
31- Rhyacopila32- Chironomus sp.33- Valvata34- Dugesia lugubris 35- Limnacea pereger36- Ranatra linearis37- Hydropsyche38- Nais variabilis39- Liponeura40- Acilius sulcatus (larva)41- Crenobia alpina42- Policelis felina43- Sminthurides aquaticus44- Phryganaea sp.45- Ilyocoris cimicoides46- Taeniopteryx47- Haliplus sp.48- Aphelocheirus aestivalis49- Elmis50-Eristalomya sp. (larva de SYRPHIDAE)51- Polymistarcis virgo52- Ancylus fluviatilis53- Goniobasis54- Hydrous sp.55 – Corixa sp.56- Sialis lutaria (larva)57- Ecdyonurus sp.58- Aeschna sp.
Listagem de identificação (cartões)
Exemplo de uma possível distribuição dos cartões (números) nas diferentes amostras A, B e C:
AMOSTRA A AMOSTRA B AMOSTRA C 3 4 5 6 7 8 9
10 12 13 21 33 34 37 42 46
11 16 17 18 19 20 22 25 35 51
1 2
14 32 49 55
3) Cartões grandes de CARACTERIZAÇÃO DOS TRÊS HIPOTÉTICOS LOCAIS DE AMOSTRAGEM
LOCAL 1:O canal está modificado, tendo sido retirada a vegetação riparia e tendo sido impermeabilizada a margem esquerda para construção do parque de estacionamento de um prédio habitacional. Na margem direita, o leito de cheia está ocupado por uma plantação de milho.
LOCAL 2:As margens da
ribeira apresentam
alguma estabilidade,
com vegetação riparia
fragmentada e observando-se
alterações artificiais,
nomeadamente com plantação de relva para
zona de lazer. O leito do rio é
pouco profundo, com
sedimento predominantemente arenoso.
LOCAL 3:As margens do rio
apresentam poucos sinais de erosão,
com vegetação riparia contínua e
composta por árvores e arbustos
de diferentes espécies. A cerca de
duzentos metros passa uma estrada.
O sedimento é heterogéneo,
observando-se a existência de seixos
de diferentes dimensões.
Observa-se um desnível vertical
côncavo, na zona riparia.
ACTIVIDADE :SIMULAÇÃO DA AVALIAÇÃO ECOLÓGICA DA QUALIDADE DA ÁGUA, COM BASE NO CÁLCULO DO IBB E DO IBMWP.
PROTOCOLO EXPERIMENTAL:1- OBJECTIVOS:- Comparar a qualidade de 3 supostas amostras de água, com base no estudo da comunidade de macroinvertebrados bentónicos.-Relacionar a composição da comunidade de macroinvertebrados bentónicos com a caracterização do local, nomeadamente no que respeita o estado de naturalização das suas margens e o grau de poluição, pontual ou difusa.
2- MATERIAL: - 3 tinas, A, B e C, cada uma das quais contendo cartões (5x8cm) com imagens de macroinvertebrados bentónicos, num total de 20 cartões diferentes *. - 20 tiras de identificação de macroinvertebrados. (2x8cm)* - Tabela para o cálculo do IBB. - Tabela para o cálculo do IBMWP. - Guia de identificação de macroinvertebrados. - 3 cartões grandes (15x20cm) com a caracterização de três diferentes locais de amostragem.
3- PROCEDIMENTO:- Recorrendo ao Guia de Identificação de Macroinvertebrados, fazer corresponder a cada cartão-imagem a respectiva tira com o nome da espécie ou género, em cada uma das tinas A, B e C (sempre com o cuidado de não misturar o conteúdo das tinas).- Utilizando os quadros respectivos, calcular para cada caso: - o IBB. - o IBMWP.- Interpretar os resultados e concluir qual a água de melhor qualidade ecológica.-Tendo em conta os resultados, fazer corresponder a cada tina o respectivo cartão descritivo do local amostrado.
4- AVALIAÇÃO:Relatório da actividade.