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i
Universidade Federal de Minas Gerais
Instituto de Ciências Biológicas
Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre
Ensaios in situ e em laboratório como ferramentas de avaliação da toxicidade da água e
do sedimento da Lagoa da Pampulha- MG e seus principais tributários.
Juliana Costa Braidotti
Belo Horizonte
2014
ii
Ensaios in situ e em laboratório como ferramentas de avaliação da toxicidade da água e
do sedimento da Lagoa da Pampulha- MG e seus principais tributários.
Dissertação apresentada ao Instituto de Ciências
Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais,
como parte dos requisitos para a obtenção do título de
Mestre em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida
Silvestre.
ORIENTADORA: Profa Dra ARNOLA CECÍLIA RIETZLER
Belo Horizonte
2014
iii
O que você dá te pertence. O que você guarda é perdido para sempre.
Provérbio armênio
iv
AGRADECIMENTOS
À Profa. Dra.Arnola Cecília Rietzler, pela orientação e por me receber, confiar e
apoiar no decorrer desse trabalho.
Ao Prof. Paulo Cesar Meletti pela orientação nos cuidados com os peixes e
montagem dos experimentos in situ.
Ao Prof. Ricardo Motta Pinto-Coelho e aos motoristas do ICB pelo apoio
logístico para as coletas.
Aos meus “braços” Marcos Martins e Alberto Saenz pela força em campo, sem
vocês as dragas e os suportes dos Chironomus ficariam por lá mesmo.....
A Cinthia Tavares e Thécia Paes pela amizade e ajuda em campo.
À Marcela Martins e Lorena Campos pelo apoio no laboratório, no cultivo e
manutenção dos organismos.
Ao Nelson Mello por fornecer os dados de perfis da Lagoa.
A Suellen Sales e Diego Pujoni pela ajuda e orientação com os programas e
analises estatísticas.
CAPES e CNPQ pela bolsa.
Aos professores do programa pela dedicação e ensinamentos durante o
mestrado.
Aos colegas de curso que tornaram o curso de campo mais agradável e
enriqueceram os debates em sala de aula.
À Cristiane, Marcelo, Frederico e Noeli pela amizade e por serem sempre
atenciosos quando solicitados.
Aos amigos que somaram nesta etapa.
Aos meus pais pelo apoio durante a vida e em mais essa etapa.
v
APRESENTAÇÃO
Esta dissertação foi dividida em três capítulos. O primeiro refere-se a um
monitoramento ecotoxicológico dos córregos Ressaca e Sarandi, principais responsáveis
pela carga poluidora do reservatório da Pampulha, realizado no período de outubro de
2010 a setembro de 2011. No mesmo período, foi realizado um estudo da qualidade da
água na saída da ETAF – Estação de Tratamento de Águas Fluviais da COPASA,
estação de tratamento das águas oriundas desses dois córregos, a qual se comunica com
a Lagoa da Pampulha.
O segundo capítulo apresenta uma avaliação da qualidade da água do reservatório e da
Estação de Tratamento ETAF – Pampulha, com base em ensaios de toxicidade in situ e
no laboratório. Foram adotados dois locais de estudo, um na saída da ETAF, e um
dentro do reservatório, próximo ao Iate Tênis Clube. Nestes mesmos locais, foi
conduzido um estudo ecotoxicológico dos sedimentos, considerando experimentos in
situ e em laboratório, apresentados no capítulo 3.
vi
SUMÁRIO
Lista de Figuras................................................................................................................ix
Lista de Figuras referentes a considerações gerais ........................................................ ix
Lista de Figuras referentes ao capitulo 1........................................................................ ix
Lista de Tabelas referentes ao capitulo 1....................................................................... ix
Lista de Figuras referentes ao capitulo 2........................................................................ ix
Lista de Tabelas referentes ao capitulo 2........................................................................ ix
Lista de Figuras referentes ao capitulo 3......................................................................... x
Lista de Tabelas referentes ao capitulo3.......................................................................... x
ABSTRACT.................................................................................................................. xii
RESUMO..................................................................................................................... xiv
1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS................................................................................... 1
1.1 - Introdução geral........................................................................................................ 1
1.2 - Área de estudo.......................................................................................................... 3
1.3 – Organismos- teste.............................................................................................. 4
1.3.1 – Cultivo e manutenção dos organismos- teste..................................................
5
1.4 – Bibliografia.............................................................................................................. 7
vii
2 – Capitulo 1 – Avaliação Ecotoxicológica dos Córregos Tributários Ressaca e
Sarandi e da Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF - Pampulha) do
Reservatório da Pampulha, MG.
Abstract........................................................................................................................... 9
Resumo.......................................................................................................................... 10
2.1 – Introdução............................................................................................................. 11
2.2 - Material e Métodos............................................................................................... 12
2.2.1 – Área de estudo................................................................................................ 12
2.2.2 – Procedimentos de campo e laboratório........................................................... 13
2.3 - Resultados e Discussão.......................................................................................... 15
2.4 – Conclusões............................................................................................................ 21
2.5 - Referências bibliográficas.................................................................................... 22
3 – Capitulo 2 – Ensaios de toxicidade in situ e em laboratório como ferramentas de
avaliação da toxicidade da água da Lagoa da Pampulha, MG
Abstract.......................................................................................................................... 25
Resumo........................................................................................................................... 26
3.1 – Introdução............................................................................................................. 27
3.2 - Material e Métodos............................................................................................... 28
3.2.1 - Experimentos in situ........................................................................................ 29
3.2.2 - Experimentos em laboratório........................................................................... 30
3.3 – Resultados e Discussão......................................................................................... 32
3.3.1 – Experimentos in situ....................................................................................... 32
3.3.2 – Experimentos em laboratório.......................................................................... 35
3.4 - Conclusões........................................................................................................... 37
3.5 – Bibliografia........................................................................................................... 38
viii
4 – Capitulo 3 – Ensaios de toxicidade in situ e em laboratório como ferramentas de
avaliação da toxicidade do sedimento da Lagoa da Pampulha, MG.
Abstract.......................................................................................................................... 40
Resumo.......................................................................................................................... 41
4.1 – Introdução............................................................................................................. 42
4.2 - Material e Métodos................................................................................................ 41
4.2.1 – Experimentos in situ....................................................................................... 44
4.2.2 Experimentos de laboratório.............................................................................. 45
4.3 – Resultados e Discussão......................................................................................... 46
4.4 - Conclusão...............................................................................................................50
4.5 – Referências bibliográficas..................................................................................... 51
ix
Lista de Figuras referentes a considerações gerais
Figura 1: Localização da Bacia da Pampulha em Minas Gerais.................................. 4
Lista de Figuras referentes ao capitulo 1 –
Figura 1: Área de estudo e pontos de coletas, 1 - Córrego Ressaca, 2 – Córrego Sarandi,
3- ETAF - Pampulha........................................................................................ 13
Figura 2: Valores de temperatura da água subsuperficial nos pontos de coleta ETAF,
Sarandi e Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.................... 16
Figura 3: Valores de pH nos pontos de coleta ETAF, Sarandi e Ressaca no período de
Outubro 2010 a Setembro 2011...................................................................................... 16
Figura 4: Valores de condutividade elétrica (µ/cm-1
) nos pontos de coletas, ETAF,
Sarandi, Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.................................. 17
FIGURA 5: Valores de oxigênio dissolvido mg.L-1
pontos de coletas, ETAF, Sarandi,
Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011................................................. 17
FIGURA 6: Precipitação ano de 2010, estação pluviometrica da Pampulha-BH. Fonte
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=rede_estacoes_auto_gra
f....................................................................................................................................... 18
FIGURA 7 : Precipitação ano de 2011, estação pluviometrica da Pampulha-BH. Fonte
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=rede_estacoes_auto_gra
f....................................................................................................................................... 19
Lista de tabelas referentes ao capitulo 1
Tabela 1: Resultado dos ensaios realizados no período de outubro 2010 a Setembro
2011, nos córregos Sarandi, Ressaca e ETAF............................... 19
x
Tabela 2: Efeitos de toxicidade aguda e crônica, nos córregos Ressaca, Sarandi e
ETAF,em 1999, 2001, 2008 e no presente estudo.......................................................... 21
Lista de figuras referentes ao capitulo 2 -
Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas
Fluviais da COPASA, 2 – Iate Tênis Clube................................................................... 29
Figura 2: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Fevereiro 2013........33
Figura 3: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Julho 2013.............. 33
Lista de tabelas referentes ao capitulo 2 -
Tabela 1- Número de organismos vivos e mortos nos experimentos in situ conduzidos
nos pontos ETAF e IATE em Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013....................... 32
Tabela 2: Ensaios de toxicidade crônica com amostras de água dos pontos ETAF e
IATE realizados com Ceriodaphnia silvestrii em Fevereiro, Março, Junho e Julho de
2013................................................................................................................................ 36
Lista de figuras referentes ao capitulo 3 -
Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas
Fluviais da COPASA, 2 – Iate Tênis Clube................................................................... 44
Figura 2: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Fevereiro 2013....... 48
Figura 3: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Julho 2013.............. 48
Lista de tabelas referentes ao capitulo 3 -
Tabela 1- Resultados dos experimentos conduzidos com Chironomus xanthus no
reservatório da Pampulha, em fevereiro, março e junho de 2013.................................. 46
Tabela 2- Resultados dos experimentos conduzidos em laboratório com Chironomus
xanthus em fevereiro, março, junho e julho de 2013...................................................... 48
xi
Tabela 3- Resultado dos ensaios de toxicidade do sedimento nos pontos ETAF e IATE
nos meses de Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013................................................. 49
Tabela 4: Efeitos de toxicidade aguda e crônica, nas amostras de sedimento da ETAF e
IATE,em 1999, 2001, 2008 e no presente estudo.......................................................... 49
xii
ABSTRACT
Pampulha Lagoon is an urban reservoir exposed to various human impacts that keep the
process of eutrophication and contamination of the ecosystem, with deterioration of
water quality and the need of increasingly effective measures for its recovery. This
study aimed to evaluate the water quality from an ecotoxicological point of view.
Initially, we evaluated the water quality of the two main tributaries of the reservoir
(Ressaca and Sarandi streams) and downstreams of the Water Treatment Station
(ETAF) of the Sanitary Company of Minas Gerais (COPASA). Monthly samples were
taken at the three sampling sites between October 2010 and September 2011, for acute
and chronic toxicity bioassays with Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii.
Afterwards, in situ and laboratory experiments were carried out with water and
sediment samples from ETAF and the central region of Pampulha reservoir (IATE),
during four campaigns in 2013. These experiments used the bioindicators Daphnia
similis , Ceriodaphnia silvestrii, Danio rerio, Oreochromis niloticus and Chironomus
xanthus. In the first phase of experiments, there was acute toxicity effect on D.similis
but mainly chronic toxicity effect on C.silvestrii in both sampling sites.100 % of
mortality of C. xanthus, D. similis and D. rerio was recorded in the in situ experiments
at ETAF and in the central region of the reservoir in both sampling periods (dry and
rainy season). Only specimens of C. silvestrii survived in the in situ experiments, during
the four campaigns, being also recorded 30 % of survival of Oreochromis niloticus
exposed in the environment. The high mortality rates at ETAF and at the central region
of the reservoir may have been respectively related to the high amount of particulate
matter and low dissolved oxygen; and algal blooms, high temperatures and low
concentrations of dissolved oxygen. Toxicity assays conducted in the laboratory, in
general, did not show acute effect on D.similis but chronic effect on C.silvestrii. On the
xiii
other hand, seasonal differences on toxicity were detected with worse environmental
conditions in the dry periods, thus subsidizing decision makers to act on improving
processes of water quality and recovery of this ecosystem.
Key words:Ecotoxicology; Pampulha reservoir; in situ and laboratory toxicity assays;
water and sediment.
xiv
RESUMO
A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano, sujeito a vários impactos antrópicos
que mantêm o processo de eutrofização e contaminação desse ecossistema, com
deterioração da qualidade da água e necessidade de medidas cada vez mais efetivas para
sua recuperação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água da
lagoa do ponto de vista ecotoxicológico. Inicialmente, foi avaliada a qualidade da água
dos dois principais afluentes do reservatório, (córregos Ressaca e Sarandi), e da saída da
Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF) da Companhia de Saneamento de
Minas Gerais (COPASA). Foram realizadas amostragens mensais de água nos três
pontos de coleta, entre outubro de 2010 e setembro de 2011, para a realização de
ensaios de toxicidade aguda e crônica com Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii.
Posteriormente, foram realizados experimentos in situ e em laboratório com amostras de
água e sedimento da ETAF e da região central da Lagoa da Pampulha. Nessa segunda
etapa, o objetivo foi avaliar a qualidade da água e do sedimento nos pontos ETAF e
IATE com base nestes bioensaios. Para tanto, foram realizadas quatro campanhas
durante o ano de 2013, utilizando os bioindicadores Daphnia similis, Ceriodaphnia
silvestrii, Danio rerio, Oreochromis niloticus e Chironomus xanthus. Os organismos
foram colocados em câmaras instaladas a 0,50 m profundidade próxima à ETAF e a
1,5m de profundidade na região central da lagoa. Paralelamente, foram montados em
laboratório um grupo controle e ensaios de toxicidade aguda/crônica com as amostras
dos pontos de coleta. Na primeira etapa do presente estudo, verificou-se efeito de
toxicidade aguda à Daphnia similis, mas principalmente efeito crônico à Ceriodaphnia
silvestrii, nos dois locais de estudo. Já na segunda etapa, verificou-se 100% de
mortalidade de C. xanthus, D. similis, e D. rerio nos experimentos in situ, na ETAF e na
xv
região central da Lagoa em todas as coletas (estação seca e chuvosa). Somente C.
silvestrii sobreviveu nos experimentos in situ nas quatro campanhas, havendo também
30% de sobrevivência de Oreochromis niloticus expostos no campo. A total
mortalidade da maioria dos organismos-teste no ponto da ETAF pode estar relacionada
com a elevada quantidade de material particulado e baixa concentração de oxigênio
dissolvido. Já no ponto central do reservatório, a mortalidade dos organismos pode estar
relacionada às florações de algas, às altas temperaturas e à baixa concentração de
oxigênio dissolvido. Os ensaios de toxicidade conduzidos no laboratório em geral não
mostraram efeito de toxicidade aguda à Daphnia similis mas sim efeito de toxicidade
crônica à Ceriodaphnia silvestrii. Por outro lado, os resultados mostraram diferenças
quanto à toxicidade nos períodos secos e chuvosos, com piora da qualidade ambiental
do reservatório em períodos de seca, fornecendo, assim, subsídios importantes para que
tomadores de decisões atuem em processos de melhoria da qualidade de água e
recuperação desse ecossistema.
Palavras-chave: Ecotoxicologia, Reservatório da Pampulha, ensaios de toxicidade in
situ e laboratório; água e sedimento.
1-CONSIDERAÇÕES GERAIS
1.1- Introdução Geral
O planeta Terra possui quase 2/3 de sua superfície coberto por água. Os oceanos
acumulam 97% do total das águas do planeta e as terras emersas somente 2,8%. Dessa
fração, 2,17% estão nas geleiras, 0,61% são águas subterrâneas, 0,005% estão nos solos,
xvi
os rios com 0,0001%, os lagos salinos com 0,008% e os lagos de água doce
correspondem a 0,009%. A escassez de água potável é um problema que já vem sendo
discutido há décadas, sendo agravado pela indisponibilidade da água para uso humano
devido à poluição e à grande demanda pelo recurso (Margalef, 1983; Esteves, 1998;
Wetzel, 2001).
A degradação dos mananciais e os lançamentos de efluentes líquidos domésticos e
industriais de estações de tratamento de esgoto (ETE) ou o esgoto in natura, têm
aumentado a poluição dos corpos d’água e dificultando seu tratamento tornando mais
difícil o acesso à água potável (Da Silva & Sacomani, 2001).
Uma das principais fontes de contaminação dos ambientes aquáticos é o lançamento de
águas residuárias domésticas, que aumenta a concentração de matéria orgânica no meio,
aumentando a concentração dos compostos nitrogenados e fósforo, além de acrescentar
a biodiversidade de organismos patogênicos como vírus, bactérias e protozoários
envolvendo também os metais pesados e compostos organossintéticos (Zagatto, 2008).
Esse processo leva à eutrofização das águas (enriquecimento por nutrientes como
nitrogênio e fósforo), causando um desequilíbrio no meio com o crescimento de algas,
plantas flutuantes e microalgas e a progressiva degeneração da qualidade da água
(Esteves, 1998).
Um problema muito comum é a floração de cianobactérias que podem produzir toxinas
trazendo problemas ambientais e sendo prejudicial à saúde dos animais e dos seres
humanos, tornando inviável o uso desta água para consumo (Giani, 1994).
Para avaliar alguns problemas de contaminação dos corpos d’água são utilizadas
ferramentas de análise de qualidade de água e sedimento a partir da Ecotoxicologia
Aquática. Seus instrumentos de análise são capazes de predizer a toxicidade de
compostos químicos, e bem como seus mecanismos de ação sobre organismos vivos.
xvii
Dentre eles, os bioensaios são fundamentais como ferramenta de avaliação ambiental,
pois somente as variáveis abióticas não são capazes de avaliar a biodisponibilidade e a
interação entre os efeitos de poluentes nos organismos vivos (Okamura et al., 1996;
Fernicola et al., 2003).
A Ecotoxicologia é uma ciência que integra a Química Ambiental e a Toxicologia,
preocupando-se com os efeitos e conseqüências dos compostos químicos no meio
ambiente. Permite avaliar danos ocorridos nos ecossistemas após a contaminação, bem
como prever impactos futuros relacionados a algum determinado produto químico ou
despejos no ambiente (Zagatto, 2008), lembrando que o efeito das substâncias tóxicas
aos organismos depende da dose e o do tempo de exposição, podendo variar de
reversíveis a letais, dependendo de processos como transformações metabólicas do
organismo ou biotransformações que ocorrem no meio (Chapman, 2002).
Neste contexto, o presente estudo teve como objetivos avaliar a qualidade da água do
reservatório da Pampulha, bem como identificar se houve melhora da qualidade da água
dos tributários e do reservatório, após a instalação da Estação de Tratamento de águas
fluviais – ETAF. Para tanto, foram realizados ensaios de toxicidade aguda e crônica
com amostras de água dos principais tributários (Ressaca e Sarandi) e de um ponto
localizado à jusante da ETAF-Pampulha, bem como ensaios de toxicidade aguda, in situ
e em laboratório, considerando o compartimento inicial (ETAF-Pampulha) e médio do
reservatório (Iate), utilizando Daphnia similis (Straus, 1820), Ceriodaphnia silvestrii
(Daday 1902), Chironomus xanthus e Danio rerio como organismos- teste. A partir da
terceira campanha, Oreochromis niloticus foi incluída como organismo-teste.
1.2-Área de estudo
A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano localizado na cidade de Belo Horizonte
– MG (figura 1) (Coordenadas UTM WGS84 607050; 7804600). Pertence à bacia
xviii
hidrográfica do Rio das Velhas, inserida na bacia do Rio São Francisco. O reservatório
possui área de 97,91 Km2, dividida entre os municípios de Belo Horizonte e Contagem
(Resck et al., 2007). Criado em 1936 para abastecimento e lazer e apesar da importância
urbanística, o reservatório vem sofrendo processos de degradação, com a entrada
permanente de esgotos domésticos e industriais provenientes principalmente dos
tributários Sarandi, Ressaca e Água Funda, que juntos estão entre as fontes mais
poluidoras desse reservatório. Outra evidência de degradação ambiental desse
ecossistema é a presença de metais pesados (Rietzler et al., 2001; Beato et al., 2003;
Sales, 2009), além da eutrofização causada pelo despejo de esgotos domésticos e
industriais, quase na maioria dos casos sem tratamento apropriado, assim como pelo
assoreamento crescente (Pinto-Coelho, 2012).
Figura 1: Localização da Bacia da Pampulha em Minas Gerais (Fonte: Beato et al,
2003).
1.4. Organismos-teste
Os organismos-teste selecionados para este estudo foram os cladóceros Daphnia similis
e Ceriodaphnia silvestrii, o quironomídeo Chironomus xanthus e os peixes Danio rerio
xix
e Oreochromis niloticus, o qual é encontrado no reservatório. Esses organismos são
amplamente utilizados em pesquisas ecotoxicológicas para bioensaios e de fácil
manutenção em laboratório. A escolha dos organismos levou em consideração a
representatividade em mais de um nicho do ecossistema (Costa & Olivi, 2008), com
cladóceros e peixes presentes na coluna d’água, e quironomídeos no sedimento.
Por serem de fácil cultivo em laboratório, apresentando ciclo de vida curto e
sensibilidade a produtos químicos, os cladóceros são extensivamente utilizados em
testes de toxicidade aquática (Rand et al.,1995). Esses organismos exercem um papel
fundamental na comunidade aquática, pois servem como proteína animal de alto valor
nutricional para peixes (Mount & Norberg, 1984). Daphnia similis possui comprimento
máximo de 3,5 mm e têm ampla distribuição no hemisfério norte (ABNT, 2003).
Ceriodaphnia silvestrii, é encontrada no Brasil e na Argentina, possui corpo ovalado
medindo entre 0,8 a 0,9 mm de comprimento (ABNT, 2005).
Chironomus xanthus possui ampla distribuição geográfica, é de fácil cultivo e possui
ciclo de vida curto, características para um bom organismo-teste (Fonseca, 1997;
Dornfeld, 2006).
Danio rerio, espécie ornamental, tem sido amplamente utilizada em testes de
toxicidade. Originária do sul da Ásia é encontrada em vários tipos de habitats e
distribuída por ambientes com diversas características climáticas. Seu ciclo de vida é
amplamente conhecido e possui desenvolvimento embrionário relativamente rápido,
eclodindo entre 48 a 72 horas após a fertilização, características que fazem desse um
bom organismo-teste. (Kimmel et at, 1995;Lawrence, 2007; Spence et al, 2007).
Oreochromis niloticus ou tilapia nilótica é uma espécie exótica amplamente distribuída
e cultivada no Brasil, de fácil obtenção e cultivo, possui rápido crescimento corporal e
xx
tolerância às variações ambientais sendo utilizada em vários estudos ecotoxicológicos
(Ribeiro et al, 2000; Tagliari et al, 2004).
1.4.1 – Cultivo e manutenção dos organismos
Os organismos-teste foram cultivados no LIMNEA (Laboratório de Ecotoxicologia da
Universidade Federal de Minas Gerais) e mantidos em água proveniente de uma
nascente no bairro Horto, no município de Belo Horizonte, MG. Com base na ABNT
(2003, 2005) as culturas de Ceriodaphnia silvestrii, foram mantidas em densidade de
100 ind.L-1, e de Daphnia spp na densidade de 30 ind.L
-1. Os organismos foram
mantidos em incubadoras com fotoperíodo de 12 horas e temperatura de 25,0 ± 1oC para
C. silvestrii e 21,0 ±1oC para Daphnia spp. Os indivíduos foram alimentados com um
composto (ração para peixes + levedura), adicionando-se 0,1 ml.L-1
para Daphnia
similis, 1ml.L-1
para C.silvestrii e Pseudokirchneriella subcapitata na concentração de
105
células.mL-1
para ambas. Os espécimes de Chironomus xanthus foram cultivados em
bandejas plásticas, contendo cerca de 1,5 kg de sedimento esterilizado e 4 L de água de
cultivo , baseado em protocolo da USEPA (1994). Foram alimentados com ração de
peixe Tetramim e mantidos sob aeração. Danio rerio e Oreochromis niloticus foram
adquiridos de um fornecedor e mantidos em laboratório por aproximadamente 15 dias
para aclimatação, e alimentados com ração para peixe. Foram mantidos em aquários de
80 litros, cerca de 50 indivíduos por aquário para a espécie D.rerio e cerca de 30 para
O.niloticus. A água utilizada para a manutenção dos peixes foi água fornecida pela
COPASA (Companhia de saneamento de Minas Gerais), com adição de anticloro e
deixada em repouso durante 48 horas, para remoção dos resíduos de cloro presentes. Os
peixes foram alimentados diariamente com ração Tetramim, havendo limpeza do
aquário e troca parcial da água, a cada três dias.
xxi
1.5 – Referências bibliográficas
ABNT (2003). Ecotoxicologia aquática – Toxicidade aguda – Método de ensaio com
Daphnia spp (Cladocera, Crustacea). NBR 12713, Associação Brasileira de Normas
Técnicas: 19.
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Normas Técnicas: 14.
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xxii
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xxiv
2- CAPITULO 1
Avaliação Ecotoxicológica dos principais tributários da Lagoa da
Pampulha, MG e de sua Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF –
Pampulha).
ABSTRACT
Pampulha reservoir was built in 1938 for water supply and leisure of Belo
Horizonte population. However, since 1970, domestic and industrial sewage inputs have
compromised its water quality. This study aimed to evaluate the contribution of
pollutants from the two main tributaries of the reservoir, Ressaca and Sarandi streams,
and water quality downstreams of its Treatment Station for Fluvial Waters (ETAF -
xxv
Pampulha), in communication with Pampulha reservoir. Monthly samples were taken at
three sampling sites between October 2010 and September 2011, for acute and chronic
toxicity assays using Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii as test-organisms,
respectively. The results showed acute toxicity effects mainly during the rainy period
while chronic toxicity effects during the dry period for all sampling sites, corroborating
previous studies carried out in the reservoir.
RESUMO
O reservatório da Pampulha foi construído em 1938 com a finalidade de
abastecimento e lazer da população de Belo Horizonte. No entanto, desde a década de
1970 tem estado sujeito a lançamentos de esgotos domésticos e industriais que
comprometem sua qualidade de água. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o
efeito de poluentes dos dois principais tributários do reservatório, os córregos Ressaca e
Sarandi, e a qualidade da água na saída da Estação de Tratamento de Águas Fluviais da
COPASA (ETAF - Pampulha), a qual se comunica com o reservatório. Foram
realizadas coletas mensais nos três pontos de amostragem, entre outubro de 2010 e
setembro de 2011, para a realização de ensaios de toxicidade aguda e crônica, utilizando
Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii como organismos-teste, respectivamente. Os
xxvi
resultados mostraram predominância de efeito de toxicidade aguda no período de
chuvas e de toxicidade crônica no período de seca para os três locais de estudo,
corroborando estudos realizados anteriormente no reservatório.
2.1 – Introdução
O crescimento urbano e industrial, desordenado e sem planejamento de nossa
sociedade compromete a saúde e a qualidade dos ambientes terrestres e aquáticos. Os
altos níveis de degradação ambiental transformam rios e lagos em esgotos, florestas em
desertos comprometendo a qualidade de vida sobre a Terra (Tundisi, 2003; Braga,
2005).
O efluente industrial e doméstico quando lançado sem tratamento em ambientes
aquáticos leva ao que chamamos de eutrofização artificial, acumulando matéria
orgânica no corpo d’água e modificando sua biota e qualidade, comprometendo assim
sua utilização, seja para recreação, ou abastecimento público (Esteves, 1998).
xxvii
Em reservatórios urbanos, como a Lagoa da Pampulha, a poluição torna-se um
grave problema paisagístico e de saúde. A ocupação desordenada e não planejada do
entorno de sua bacia, com lançamento de esgotos domésticos e industriais, muitas vezes
clandestinos e sem tratamento, contribui ainda mais para o processo de eutrofização do
corpo d’água (Beato et al., 2003). No caso da Lagoa da Pampulha, os córregos Ressaca
e Sarandi, são os principais tributários da lagoa, carregam esgoto in natura para o
reservatório, além de dejetos carreados pelas chuvas, aumentando sua degradação
(Coutinho, 2007; Pinto-Coelho, 2012).
O reservatório da Pampulha, que inicialmente foi planejado para o
abastecimento público, já perdeu essa finalidade devido às cargas poluidoras de seus
afluentes (Pinto-Coelho, 2012), e hoje se apresenta altamente eutrofizado. Vários
estudos têm mostrado a crescente degradação desse reservatório e os problemas de sua
biota, (Giani et al, 1988; Pinto-Coelho et al, 2003; Pinto-Coelho et al, 2005). Do ponto
de vista ecotoxicológico, Vargas (2002), Rietzler & Viegas (2002) e Sales (2009), ao
verificarem o efeito de toxicidade nas águas dos córregos Ressaca e Sarandi, e na
Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF - Pampulha), observaram uma baixa
qualidade na água desses ambientes.
Neste contexto e como complemento destas informações, o presente trabalho
procurou dar continuidade ao monitoramento ecotoxicológico da qualidade da água dos
córregos Ressaca e Sarandi e da Estação de Tratamento de águas pluviais – ETAF
COPASA, a qual se comunica com o reservatório da Pampulha.
2.2 - Material e Métodos
2.2.1- Área de estudo
xxviii
A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano localizado na cidade de Belo
Horizonte – MG (Coordenadas UTM WGS84 607050; 7804600), cuja bacia
hidrográfica possui cerca de 40 córregos, dentre eles os córregos Sarandi e Ressaca,
considerados os principais tributários da lagoa (figura 1). O córrego Sarandi possui
extensão de 16,7 Km, dos quais 2,9 km estão em Belo Horizonte e o restante em
Contagem. O Córrego Ressaca possui uma extensão de 9,6 Km, sendo a maior parte
localizada em Contagem. Estes dois córregos recebem esgotos clandestinos
representando as principais fontes de poluentes da lagoa. Para tentar diminuir a poluição
oriunda destes dois córregos foi construída pela COPASA uma estação de tratamento de
águas fluviais a ETAF – Pampulha, a qual entrou em operação em 2003 realizando o
tratamento dos efluentes dos córregos Ressaca e Sarandi pelo processo de flotação a ar
dissolvido (Coutinho, 2007).
1
2
3
http://turismoembh.blogspot.com.br
Figura 1: Reservatório da Pampulha – MG com pontos de coletas, 1 - Córrego
Ressaca, 2 – Córrego Sarandi, 3- ETAF.
xxix
2.2.2- Procedimentos de campo e laboratório
Os pontos de coleta foram os córregos Ressaca e Sarandi, e a Estação de
Tratamento de Águas Fluviais da COPASA (ETAF- Pampulha). As coletas foram
realizadas no período de outubro de 2010 a setembro de 2011, com o intervalo de
aproximadamente 30 dias entre as campanhas.
Amostras de água subsuperficial foram coletadas com o auxílio de um balde e
armazenadas em galões, os quais foram levados ao laboratório e mantidos sob
refrigeração para a realização dos ensaios de toxicidade. Em campo, foram feitas
medidas de variáveis físicas e químicas, incluindo pH, temperatura, condutividade,
oxigênio dissolvido, utilizando a sonda Horiba U-4. As campanhas foram realizadas no
período da manhã, com início por volta das oito horas. Em geral, os experimentos no
laboratório foram iniciados no mesmo dia da coleta.
Os ensaios de toxicidade aguda foram realizados com Daphnia similis de acordo
com a ABNT (2003). Foram conduzidos em copos plásticos de 50ml contendo 20ml da
água de cultivo para o grupo Controle e 20ml da amostra de água do local de estudo
para o grupo teste. Em cada recipiente, foram adicionados 10 indivíduos, sendo
consideradas três réplicas para cada amostra. Após 48 horas, foi feita a contagem dos
indivíduos imóveis.
Os ensaios de toxicidade crônica foram realizados com as amostras que não
apresentaram efeitos de toxicidade aguda, utilizando-se Ceriodaphnia silvestrii como
organismo-teste (ABNT, 2005). Estes ensaios verificaram o efeito de toxicidade na
reprodução e no crescimento dos indivíduos. Os experimentos foram conduzidos em
copos plásticos de 50ml, contendo 20ml de água de cultivo para o grupo Controle e
20ml de água das amostras para os grupos teste, adicionando-se um organismo por
xxx
recipiente em 10 réplicas por amostra. A contagem do número de neonatas produzidas
por fêmea foi realizada em dias alternados até atingir a terceira reprodução por fêmea no
grupo Controle. Os organismos foram alimentados durante a montagem do teste e a
cada troca de água, quando também foi feita a contagem de neonatas produzidas.
A análise estatística dos dados de toxicidade crônica foi realizada utilizando o
programa TOXTAT 3.0. Foi considerada toxicidade aguda para os ensaios em que
ocorreu imobilidade maior ou igual a 50%. Para os ensaios de toxicidade crônica em
que é observado o número de neonatas produzidas por fêmea; após análise de
normalidade e homocedasticidade (positivas) foi realizado o teste Dunnett. Os dados
possibilitaram a realização deste teste que, requer igual número de réplicas,
comparando-as ao controle e ajustando a região de rejeição de modo que a
probabilidade de detectar uma diferença estatisticamente significativa entre uma
amostra e Controle é inferior a 0,05.
2.3 – Resultados e Discussão
A Lagoa da Pampulha e seus principais tributários são altamente poluídos,
apresentando efeitos de toxicidade e presença de metais pesados já observados por
Rietzler et al.,(2001) e Friese et al., (2009), além de apresentarem frequentes florações
de cianobactérias que podem produzir toxinas causando danos à biota local (Giani et al.,
1988; Pinto-Coelho et al., 2012).
Ao longo do presente estudo, os valores médios de temperatura nos locais de
estudo estiveram em torno de 22oC, variando entre 25
oC e 19
oC para o ponto ETAF,
enquanto os valores de pH estiveram em torno de 7,9, com valores mais elevados em
Dezembro 2010, período de chuvas e altas temperaturas (Figuras 2 e 3). No córrego
Ressaca, a temperatura variou de 19 oC durante os meses de Junho e Julho/11 a 26,5
oC
xxxi
em Dezembro/10, enquanto o pH variou de 7,6 em Novembro/10 a 9,0 em Agosto/11.
No córrego Sarandi, os valores encontrados variaram de 18,5 o
C em Junho/11 a 24 o
C
nos meses mais quentes. Já os valores de condutividade, foram, de maneira geral,
sempre elevados, verificando-se cerca de 400,0 µS.cm-1
nos períodos de chuvas,
chegando a 550,0 µS.cm-1
nos períodos de seca (Figura 4), caracterizando o estado
trófico deste ecossistema, uma vez que a alta condutividade elétrica em reservatórios é
característica de alto teor de matéria orgânica (Sampaio et al., 2003). Em geral,
reservatórios ricos em nutrientes apresentam condutividade elétrica maior que 100,0
µS.cm-1
, e segundo Pinto-Coelho et al.(2012), a qualidade das águas da Pampulha
pioram no período de seca, confirmando o observado no presente estudo, em que
maiores valores de condutividade e menores valores de oxigênio dissolvido nos locais
de estudo (Figura 5).
15
17
19
21
23
25
27
29
Tem
pera
tura
C
ETAF Sarandi Ressaca
Figura 2: Variação da temperatura da água subsuperficial nos pontos de coleta; estação ETAF,
córrego Sarandi e córrego Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.
xxxii
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
pH
ETAF Sarandi Ressaca
Figura 3: Variação do pH nos pontos de coleta; estação ETAF, córrego Sarandi e córrego
Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.
250
300
350
400
450
500
550
600
con
d.(
µS
.cm
-1)
ETAF Sarandi Ressaca
Figura 4: Variação da condutividade elétrica (µS.cm-1
) nos pontos de coleta; estação ETAF,
córrego Sarandi, córrego Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.
xxxiii
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
ox
igen
io d
isso
lvid
o (
OD
)
ETAF Sarandi Ressada
Figura 5: Variação do oxigênio dissolvido (mg.L-1
) nos pontos de coleta estação ETAF; córrego
Sarandi e córrego Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.
As Figuras 6 e 7 apresentam os dados de precipitação durante o período de
estudo. Pode-se verificar claramente que o período de Novembro/10 a Março/11, foi
caracterizado como um período chuvoso, enquanto nos meses de Abril a Setembro/11
ocorreu o período de seca.
Figura 6: Precipitação no ano de 2010 na estação pluviometrica da Pampulha-BH.
xxxiv
Fonte http://www.inmet.gov.br/portal/index.
Figura 7: Precipitação no ano de 2011 na estação pluviométrica da Pampulha-BH.
Fonte http://www.inmet.gov.br/portal/index.
Com relação á avaliação ecotoxicológica, foi verificado efeito de toxicidade
aguda e crônica nos pontos estudados, com maior evidência de toxicidade aguda na
estação de chuvas nos córregos Ressaca e Sarandi. (Tabela 1).
Tabela 1: Resultados dos ensaios de toxicidade realizados no período de outubro 2010 a
Setembro 2011 na ETAF e nos córregos Sarandi e Ressaca.
Período ETAF Sarandi Ressaca
Outubro (2010) agudo agudo NT
Novembro (2010) crônico agudo crônico
Dezembro (2010) crônico crônico agudo
Janeiro (2011) crônico agudo agudo
Fevereiro (2011) crônico agudo agudo
Março (2011) crônico crônico crônico
Abril (2011) NT NT NT
Maio (2011) NT NT NT
Junho (2011) crônico crônico agudo
Julho (2011) crônico crônico agudo
Agosto (2011) crônico crônico crônico
Setembro (2011) crônico crônico crônico
NT = não tóxico
xxxv
Em Abril e Maio de 2011 não foi observado efeito de toxicidade nas amostras, o
que não era esperado, uma vez que esses locais vêm demonstrando efeito de toxicidade
em todos os períodos ao longo dos anos. Estudos realizados por Vargas (2002) e
Rietzler & Viegas (2002) mostraram efeito de toxicidade aguda e crônica para os
córregos Ressaca e Sarandi, respectivamente. Além disso, Sales (2008), observou efeito
de toxicidade crônica para o ponto ETAF, bem como para os córregos Ressaca e
Sarandi, no período de seca, diferindo, em parte, do observado no presente estudo.
Porém, nos demais meses da estação seca, incluindo Junho, Julho, Agosto e Setembro,
também houve efeito de toxicidade crônica.
No ponto referente à Estação de Tratamento de Águas da COPASA, verificou-se
efeito agudo em Outubro 2010 e efeito crônico nos demais meses, exceto em Abril e
Maio/11 em que não observou efeito de toxicidade. Com o início das chuvas de verão,
este efeito de toxicidade aguda à D. similis pode estar relacionado a um maior
carreamento de poluentes, sendo um ambiente caracterizado pelo excesso de matéria
orgânica, baixa concentração de oxigênio e alta condutividade elétrica, como já
apresentado anteriormente, além de possibilitar o transporte de resíduos químicos
utilizados na estação de tratamento.
Estudos realizados por Bruchchen et al.,(2013) no rio Criciúma (SC), que recebe
esgotos tanto domésticos quanto industriais, mostraram efeito de toxicidade aguda à D.
magna, toxicidade também observada e associada a diferentes agentes contaminantes
por Schnack (2007), neste mesmo rio.
De maneira geral, os resultados dos ensaios indicaram um padrão, podendo-se
associar a toxicidade aguda à D. similis ao período chuvoso e a toxicidade crônica à C.
xxxvi
silvestrii aos períodos de seca, corroborando outros estudos realizados no reservatório
(Tabela 2) e demonstrando uma contínua baixa qualidade dos ambientes estudados.
Tabela 2: Efeitos de toxicidade aguda e crônica, nos córregos Sarandi, Ressaca e ETAF em
1999, 2001, 2008 e no presente estudo.
Estação chuvosa Estação seca
Pontos Vargas
(2002)
1999
Rietzler&
Viegas
(2002)
2001
Sales
(2009)
2008
Presente
estudo
Vargas
(2002)
1999
Rietzler&
Viegas
(2002)
2001
Sales
(2009)
2008
Presente
estudo
Sarandi Aguda Crônica NT Agudo Aguda Crônica NT Crônico
Ressaca Aguda Crônica Aguda Aguda Aguda Crônica Aguda Crônica
ETAF Aguda Crônica Aguda Crônica
Nota: A estação de tratamento da COPASA só foi implantada em 2003, não havendo, portanto,
monitoramento do local em 1999 e 2001. NT – Nenhuma toxicidade detectada (adaptada de Sales, 2009)
2.5 – Conclusões
Os resultados obtidos mostraram baixa qualidade da água dos córregos Ressaca
e Sarandi, assim como na saída da ETAF - Pampulha, os quais comparados a estudos
anteriormente realizados, demonstraram que não houve melhoria na qualidade da água
do reservatório.
xxxvii
2.6 – Bibliografia
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xxxviii
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VII Simpósio do Curso de PG em Ciências da Engenharia Ambiental.
3 - Capítulo 2 –
Ensaios de Toxicidade In Situ e em Laboratório como Ferramentas de Avaliação da
Qualidade da Água da Lagoa da Pampulha, MG.
ABSTRACT
Pampulha Lagoon is an urban reservoir, exposed to various anthropogenic impacts that
keep the process of eutrophication and contamination of the ecosystem, with
deterioration of water quality and the need of more drastic measures for its recovery.
This study aimed to evaluate the water quality of the ecotoxicological point of view,
based on experiments in situ and in laboratory. Four campaigns were conducted during
2013, in which in situ and laboratory experiments were carried out for evaluation of
water acute toxicity using Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Danio rerio and O.
niloticus as test-organisms. These organisms were placed in chambers installed in the
field at 0.50 m depth near a treatment station for fluvial waters (ETAF) and at 1.5 m
depth in the median compartment of the lake (IATE). In parallel, laboratory
xxxix
experiments were set up in the control group and assays for evaluation of acute/chronic
toxicity with field samples from the the same sampling sites. The in situ experiments
showed 100% of mortality of organisms in the case of D. similis and D. rerio, in the two
study sites in all samples (dry and wet seasons). Only C. silvestrii survived at in situ
experiments in all campaigns, besides the survival of 30% of O. niloticus in July/2011.
The high mortality rate of the species at ETAF may have been related to high amounts
of particulate matter and low dissolved oxygen concentrations. At IATE, the mortality
of organisms may have been related to the algal blooms, high temperatures and low
dissolved oxygen concentrations. The acute and chronic assays conducted in the
laboratory showed acute and chronic toxicity effects of water samples to D. similis and
C. silvestrii, confirming results obtained in 2009 at the same sampling sites. In the case
of D.rerio and O.niloticus, the experiments were conducted under oxygenation and
showed 100% survival of the organisms, contrasting with the field effects observed.
RESUMO
A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano, sujeito a vários impactos antrópicos
que mantêm o processo de eutrofização e contaminação desse ecossistema, com
deterioração da qualidade da água e necessidade de medidas cada vez mais drásticas
para sua recuperação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da
água da Lagoa do ponto de vista ecotoxicológico, com base em experimentos in situ e
em laboratório. Foram realizadas quatro campanhas em 2013, com montagem de
experimentos in situ e no laboratório para avaliação de toxicidade aguda e crônica da
água, utilizando Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Danio rerio e Oreochromis
niloticus como organismos-teste. Esses organismos foram colocados em câmaras
instaladas no campo a 0,50 m próximo a uma estação de tratamento de águas fluviais e
1,5m no compartimento médio da lagoa. Paralelamente, foram montados em laboratório
os ensaios de toxicidade aguda/crônica com amostras dos mesmos locais considerados
no campo, incluindo os grupos controle. Os experimentos in situ mostraram 100% de
mortalidade dos organismos no caso de D. similis e D.rerio, nos dois locais de estudo
em todas as coletas (estação seca e chuvosa). Somente C. Silvestrii sobreviveu nos
experimentos in situ nas quatro campanhas, havendo ainda 30% de sobrevivência de
xl
Oreochromis niloticus expostos no campo em Julho/2011. A alta taxa de mortalidade
das espécies no ponto ETAF pode estar relacionada com a elevada quantidade de
material particulado e baixa concentração de oxigênio dissolvido. Já no ponto IATE, a
mortalidade dos organismos pode estar relacionada às florações de algas, às altas
temperaturas e baixa concentração de oxigênio dissolvido na água. Os ensaios
conduzidos em laboratório mostraram efeito de toxicidade aguda à D.similis,
corroborando resultados obtidos no campo e efeito de toxicidade crônica à C. silvestrii,
confirmando resultados obtidos em 2009 nos mesmos pontos de amostragem. No caso
de D.rerio e O.niloticus, os experimentos foram conduzidos sob oxigenação e
mostraram 100% de sobrevivência dos organismos, contrastando com os efeitos
observados no campo.
3.1 – Introdução
O ecossistema aquático sofre inúmeras alterações em função de seus usos, como por
exemplo, barramentos para a formação de represas. Essa desestruturação do ambiente
trás como conseqüências a queda na qualidade da água e perda da biodiversidade
aquática, bem como alterações na dinâmica das comunidades locais (Braga, 2005).
A contaminação por compostos orgânicos e inorgânicos que atingem as estações de
tratamento de esgotos e os corpos receptores ocorre por diversas fontes poluidoras,
modificando a qualidade da água e a biota do corpo receptor (Esteves, 1998).
A Lagoa da Pampulha foi construída na década de 40 com a finalidade de abastecimento
e recreação para a população da cidade de Belo Horizonte. Durante décadas sofreu com
o processo de eutrofização causada pela carga de poluição que recebe oriunda das
construções clandestinas na sua orla e ao longo dos córregos que a alimenta. Esse
xli
processo de degradação ambiental causa graves problemas como proliferação de
caramujos transmissores da esquistossomose, proliferação de mosquitos na região,
proliferação de plantas aquáticas, florações de cianobactérias impossibilitando o uso
desta tanto para abastecimento com para o lazer (Pinto-Coelho, 2012).
Durante anos considerava apenas os parâmetros físico-químicos suficientes para o
estudo da poluição aquática, mas na década de 80 reconheceu que somente estes não são
suficientes, sendo necessário também um estudo utilizando os organismos presentes no
meio, uma observação nas alterações na biota em contato com o contaminante (Dorn,
1996). Neste período surge a Ecotoxicologia, integrando a ecologia, a química
ambiental e a toxicologia. Ciência que estuda os efeitos e conseqüências dos compostos
químicos no meio, incluindo o estudo dos tipos de efeitos causados por processos
químicos e bioquímicos responsáveis pelos efeitos observados na biota (Chapman
2002). A avaliação da toxicidade dos agentes químicos no meio aquático é feita através
dos ensaios ecotoxicológicos utilizando organismos representativos da coluna d’água ou
dos sedimentos. São utilizados testes simples cuja exposição é relativamente curta cerca
de algumas horas onde é avaliada a toxicidade aguda da amostra, e testes mais longos
quando o organismo fica exposto por mais tempo ao agente contaminante onde se avalia
a redução da capacidade reprodutiva do organismo, chamado efeito crônico (Zagatto,
2008). A toxicidade de uma amostra ao organismo pode não ser o resultado da ação de
apenas uma substância isolada, mas da interação de várias substancias presentes na
amostra (Blaise, 1984).
Os ensaios de toxicidade podem ser realizados em laboratório com ou sem troca da
solução teste, sendo um ensaio estático ou semi-estatico, ou realizado em fluxo continuo
com a renovação constante da solução teste ou mesmo em campo. (Nipper, 2000;
Borrely, 2001). Nestes últimos, chamados experimentos in situ, podemos avaliar os
xlii
efeitos da exposição do organismo aos agentes tóxicos em condições reais no meio,
incluindo interações dos poluentes e variações de variáveis ambientais como
temperatura, oxigênio, turbidez e pH da água, as quais são controladas nos
experimentos em laboratório. (Hoffman et al., 2002).
Com base nestas considerações, o presente trabalho teve como objetivo uma avaliação
ecotoxicológica da qualidade da água do reservatório da Lagoa da Pampulha, a partir de
experimentos tanto in situ quanto no laboratório.
3.2 – Materiais e Métodos
Amostras de água foram coletadas em dois pontos da Lagoa da Pampulha, como mostra
a Figura 1. Foram realizadas duas campanhas na estação chuvosa nos meses de
Fevereiro e Março de 2013 e duas na estação seca, nos meses de Junho e Julho de 2013.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lagoa_da_Pampulha
1
ETAF
2
xliii
Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas
Fluviais da COPASA, 2 – Iate Tênis Clube.
3.2.1 - Experimentos in situ
Para os experimentos in situ, foram utilizados cladóceros e peixes como organismos-
teste. Para os cladóceros foram utilizadas câmaras confeccionadas com frascos
plásticos de 200ml e telas com malha de aproximadamente 50 µm (Rietzler,
com.pessoal) e para os peixes câmaras confeccionadas com tubo de PVC e tela de 2 mm
de nylon instalados em suporte de ferro (Meletti & Rocha, 2002), de modo a
proporcionar a troca de água dentro das câmaras. Essas câmaras foram aclimatadas no
local de estudo por 24 horas e após esse período os cladóceros e os peixes foram
adicionados. Assim, 10 exemplares de D.similis e C.silvestrii foram introduzidos nas
câmaras bem como 10 exemplares de D.rerio por câmara. No caso de O. niloticus, na
campanha de Junho foram colocados 10 indivíduos por câmara, e na de Julho essa
densidade foi diminuída para 5 indivíduos. Para a montagem do experimento em campo
as câmaras dos cladoceros foram fixadas a uma placa de PVC e presas a uma bóia a
uma profundidade de 1,0 m no ponto IATE e a 0,5 m no ponto ETAF.
Os organismos ficaram expostos por 48 h no caso de D. similis e C. silvestrii e 96h no
caso de D. rerio e O. niloticus. Paralelamente, foram montados os experimentos em
laboratório com amostras dos mesmos pontos de coleta, além do grupo Controle
(ABNT, 2003, 2004, 2005).
3.2.2 - Experimentos de laboratório
Para os experimentos com peixes, os organismos foram colocados em frascos contendo
dois litros de água de cultivo para o grupo controle, e dois litros de água da amostra
xliv
coletada em cada ponto de estudo. Para o ponto ETAF também foi considerado o
sedimento, colocando-se ¼ de sedimento e completado o volume até dois litros de água,
levando-se em conta a baixa profundidade do ponto, onde os organismos podem entrar
em contato com o sedimento. Os experimentos foram mantidos sob aeração durante 96
horas e em seguida contabilizados os organismos vivos e mortos. O experimento foi
montado em triplicata, colocando-se 10 exemplares de D.rerio em cada recipiente. A
partir da terceira campanha (Junho e Julho/11), O. niloticus foi incluído, sendo
montados experimentos em laboratório semelhantes ao de D. rerio. Durante as duas
primeiras campanhas, também foi adotado outro grupo Controle em laboratório,
introduzindo-se as câmaras de PVC dentro de caixas contendo água de cultivo, a fim de
verificar o estresse dos organismos ao confinamento. Neste caso, foram adicionados 10
organismos por câmara, em réplicas.
Para os experimentos de toxicidade com cladóceros, foram coletadas amostras de água
sub-superficial nos pontos ETAF e IATE com galões de polietileno, armazenadas em
isopor e levadas para o laboratório, onde foram mantidas sob refrigeração a 4oC. Os
ensaios de toxicidade aguda foram realizados com Daphnia similis e Ceriodaphnia
silvestrii de acordo com as normas da ABNT (2003 e 2005). Os testes foram conduzidos
em copos plásticos de 50 ml, contendo 20 ml da água de cultivo para o grupo Controle e
20 ml da amostra de água do ambiente para o grupo teste. Em cada recipiente foram
adicionados 10 indivíduos, sendo consideradas três réplicas para cada amostra. Após 48
horas, foi feita a contagem dos indivíduos imóveis.
Os ensaios de toxicidade crônica foram realizados com as amostras que não
apresentaram efeitos de toxicidade aguda, utilizando-se Ceriodaphnia silvestrii como
organismo-teste (ABNT, 2005). Esses ensaios verificaram o efeito de toxicidade na
reprodução. Os experimentos foram conduzidos em copos plásticos de 50 ml, contendo
xlv
20 ml de água de cultivo para o grupo Controle e 20 ml de água das amostras para os
grupos teste, adicionando-se um organismo por recipiente em 10 réplicas por amostra.
A contagem do número de neonatas produzidas por fêmea foi realizada em dias
alternados por uma semana, até atingir a terceira reprodução por fêmea no grupo
Controle. Os organismos foram alimentados durante a montagem do teste e a cada troca
de água, quando foi também realizada a contagem de neonatas produzidas.
A análise estatística dos dados de toxicidade crônica foi realizada utilizando o programa
TOXTAT 3.0. Foi considerada toxicidade aguda para os ensaios em que ocorreu
mortalidade maior que 50%. Para os ensaios de toxicidade crônica em que é observado
o número de neonatas produzidas por fêmea, após analise de normalidade e
homocedasticidade (positivas) foi realizado o teste Dunnett. Os dados possibilitaram a
realização deste teste que, requer igual número de réplicas, comparando-as ao controle e
ajustando a região de rejeição de modo que a probabilidade de detectar uma diferença
estatisticamente significativa entre uma amostra e Controle é inferior a 0,05.
3.3 - Resultados e Discussão
3.3.1 - Experimentos in situ
Ao final dos experimentos conduzidos em fevereiro e março de 2013, verificou-se
100% de mortalidade dos exemplares de D. rerio, nos dois locais de estudo. Essa
mortalidade ocorreu em menos de 48 horas, período anterior ao término previsto para o
experimento, que é de 96 horas. No caso dos cladóceros, para D. similis também
ocorreu 100% de mortalidade nos dois locais estudados, enquanto C. silvestrii
sobreviveu em ambos os pontos (Tabela 1).
xlvi
Tabela 1- Número de organismos vivos e mortos nos experimentos in situ conduzidos
nos pontos ETAF e IATE em Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013.
Organismo Ponto Fevereiro Março Junho Julho
vivo morto vivo morto vivo morto vivo morto
Danio rerio ETAF 0 30 0 30 0 30 0 30
IATE 0 30 0 30 0 30 0 30
Daphnia simillis ETAF 0 30 0 30 0 30 0 30
IATE 0 30 0 30 0 30 0 30
Ceriodaphnia silvestrii ETAF 30 0 30 0 30 0 30 0
IATE 30 0 30 0 30 0 30 0
Oerochromus niloticus ETAF 0 30 0 30
IATE 0 30 9 21
Durante a montagem do experimento na primeira campanha (Fevereiro), ocorreram
pancadas de chuvas, o que ocasionou uma elevada turbulência e grande quantidade de
material em suspensão no ponto ETAF, causando entupimentos das telas nas câmaras e
movendo os experimentos. Apesar da movimentação das águas nesse ponto causadas
pelas chuvas, a concentração de oxigênio dissolvido foi baixa, com concentração de
material particulado, contendo esgoto in natura, visivelmente elevada. Em outro
momento, dias antes da montagem do experimento em Março, houve poda das árvores
da margem do córrego, sendo visível a poluição neste ponto, com provável liberação da
água pela estação sem o devido tratamento, notando-se muita espuma (surfactantes)
sobre a água.
A mortalidade observada para os peixes provavelmente ocorreu devido às baixas
concentrações de oxigênio dissolvido na Lagoa (Figuras 2 e 3), uma vez que a
aproximadamente 3,0 metros de profundidade o oxigênio dissolvido chega a zero,
durante o período diurno. Esta baixa concentração de oxigênio, foi confirmada
posteriormente com a variação nictemeral, realizada pelo LGAR em maio 2014. Que
observou-se uma anóxia a uma profundidade de 3,00 m, no período diurno e a 3,00m
no período noturno.
xlvii
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25 30
Pro
fund
idad
e (m
)
Temperatura C OD (mg.L -1)
Figura 2: Valores de temperatura (oC) e oxigênio
dissolvido (mg.L-1
) no ponto IATE, em Fevereiro de 2013.
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25
Pro
fund
idad
e (m
)
Temperatura C OD (mg.L -1)
Figura 3: Valores temperatura (oC) e oxigênio dissolvido
(mg.L-1
) no ponto IATE em Julho de 2013.
Segundo Sipaúba-Tavares et al. (1995), o limite de oxigênio dissolvido para o cultivo
de peixes em tanques é de 4,0 mg.Lˉ1. No período noturno, o oxigênio dissolvido tende
a cair ainda mais, devido à respiração dos organismos, dentre os quais algas e
cianofíceas, um dos problemas encontrados na Lagoa da Pampulha, já que possui um
alto grau de eutrofização que proporciona a ocorrência de florações (Esteves, 1998).
Segundo Meletti (1997), a mortalidade de peixes adultos é rara, em ambientes com alto
teor de oxigeno dissolvido, ocorrendo apenas quando a toxicidade da amostra é alta, o
que reforça o estado de degradação e contaminação no reservatório. Outro fator que
pode ser a causa da morte dos organismos é o forte calor durante o dia e o confinamento
dos organismos, mostrando uma possível limitação para experimentos desse tipo em
ambientes eutrofizados como a Pampulha, onde as concentrações de oxigênio são
baixas.
Nas campanhas de estação seca, em Junho e Julho de 2013, novamente foi observada a
mortalidade dos exemplares de D. rerio e de O. niloticus também utilizados nestes
xlviii
períodos, por se tratar de uma espécie mais resistente. Na campanha de Junho, quando
ocorreu mortalidade de 100% dos exemplares de tilápia (tabela 1), foi levantada a
hipótese de que a densidade nas câmaras era alta para os indivíduos. Assim, na
campanha de Julho a densidade foi reduzida para 5 indivíduos por câmara e não dez
como na anterior. Verificou-se com este procedimento uma maior resistência dos
organismos, mas novamente eles não resistiram até o final do experimento.
A mortalidade dos organismos no ponto ETAF, pode ter sido devida ao excesso de
material em suspensão presente no ambiente, o que acabou entupindo as redes das
câmaras, dificultando trocas com o meio externo. Já no ponto IATE, o efeito de
mortalidade, indicou estar também relacionado à floração de algas, visivelmente
presente nos períodos de coleta, sendo histórica a presença de cianobactérias na Lagoa
(Giani 1994; Pinto-Coelho et al., 2012). Trabalhos realizados com D. rerio exposto a
cianobactérias demonstraram sensibilidade do mesmo às toxinas produzidas (Ferrão-
Filho et al., 2007). Vários trabalhos realizados com dafinídeos também demonstraram
sua sensibilidade à toxinas produzidas por cianobactérias, causando alterações na
respiração e na orientação natatória (Haney et al.,1995; Nogueira et al., 2004; Ferrão-
Filho et al., 2007).
Nos períodos de seca, ocorre uma piora na qualidade da água da Pampulha (Pinto-
Coelho et al., 2012), devido ao baixo nível do reservatório e a florações intensas de
algas, como observado no campo durante os dias dos experimentos.
Para os cladóceros, foi verificada toxicidade aguda in situ apenas para D. similis, o que
pode estar relacionado à alimentação, uma vez que as mesmas se alimentam de algas
maiores e cianobactérias presentes no reservatório e também no trato digestivo de D.
laevis do reservatório (Eskinazi-Sant’Anna et al.,2002). Rietzler et al. (2012) em
xlix
trabalhos realizados neste mesmo ponto, observou que na presença de cianobactérias, D.
similis apresenta efeito de toxicidade aguda enquanto C. silvestrii, efeito de toxicidade
crônica, possivelmente por não ingerir cianobactérias produtoras de toxinas que possam
causar efeito de toxicidade aguda.
3.3.2 - Experimentos em laboratório
Nos experimentos paralelos e seus controles para D. rerio e O.niloticus, verificou-se
sobrevivência de todos os organismos, diferindo do observado em campo. No
laboratório, os experimentos foram mantidos a temperatura controlada em torno de 25,0
±1ºC, e sob aeração, o que provavelmente contribuiu para a sobrevivência dos mesmos,
corroborando o fato de que a mortalidade em campo pode estar relacionada à baixa
concentração de oxigênio dissolvido na lagoa, altamente eutrofizada, que com o excesso
de matéria orgânica e microorganismos leva a uma baixa concentração de oxigênio
dissolvido na coluna d´água.
Com relação aos cladóceros, não foi verificado efeito de toxicidade aguda à D.similis,
mas sim efeito de toxicidade crônica à C.silvestrii, tanto na ETAF quanto no
compartimento médio do reservatório, em todos os meses de coleta.
Tabela 2: Ensaios de toxicidade crônica com amostras de água dos pontos ETAF e
IATE realizados com Ceriodaphnia silvestrii em Fevereiro, Março, Junho e Julho de
2013.
Novamente os resultados de laboratório diferiram dos de campo, no caso de D.similis.
Embora expostos às amostras ambientais, os experimentos conduzidos sob condições
controladas, podem ter minimizado os efeitos de toxicidade já discutidos acima. Por
l
outro lado, estudos realizados em 2008 (Sales, 2009) e em 2010-2011 mostraram efeitos
de toxicidade aguda à D.similis na Lagoa da Pampulha, particularmente na ETAF.
Trata-se, portanto, de um ambiente que continua com problemas de contaminação.
Embora no presente estudo, em laboratório, tenha sido verificado apenas efeito crônico
à C.silvestrii, levando-se em conta os demais resultados, não foi detectada uma melhoria
na qualidade da água do reservatório.
Além disso, estudos anteriores no ponto IATE na estação chuvosa mostraram efeito de
toxicidade aguda em 1999 (Vargas, 2002), toxicidade crônica em 2001 (Rietzler &
Viegas 2002), e novamente toxicidade aguda em 2008 (Sales 2009), corroborada pelo
presente estudo, no qual foi verificado efeito crônico. Também na estação seca, da
mesma forma que verificado no presente estudo, Rietzler & Viegas (2002) observaram
efeito de toxicidade crônica para esse ponto.
Outros estudos, como o realizado por Silva (2013) no reservatório Guarapiranga,
mostraram efeito de toxicidade aguda à D. similis em Maio/2011, correspondendo ao
período de seca, sugerindo que esse efeito pode ser devido a baixa concentração de
oxigênio dissolvido encontrado nas amostras (2,9 mg.L-1
) e alta concentração de
material em suspensão e matéria orgânica. Já um efeito de toxicidade crônica à
Ceriodaphnia silvestrii como o verificado por Takenaka et al. (2006) em reservatórios
de Araraquara-SP , também pode ser encontrado em outros ambientes eutrofizados
como a Pampulha, correspondendo à uma fecundidade maior nas amostras comparada
ao Controle, devido a grande quantidade de matéria orgânica presente nas amostras.
3.4 – Conclusões
li
O reservatório da Pampulha encontra-se em alto estado de eutrofização e com baixa
qualidade ambiental, de acordo com os parâmetros ecotoxicológicos estudados. Os
ensaios de toxicidade conduzidos com água dos dois primeiros compartimentos do
reservatório mostraram haver basicamente efeito agudo sobre os cladóceros,
quironomídeos e peixes testados. Embora C.silvestrii tenha sido a única exceção,
apresentou efeito de toxicidade crônica em todos os experimentos de laboratório.
Os resultados obtidos nos experimentos in situ foram diferentes dos obtidos em
experimentos laboratoriais, demonstrando a dificuldade na obtenção de dados a partir de
experimentos in situ em ambientes eutrofizados, como o reservatório da Pampulha.
2.5 – Referências bibliográficas
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4- CAPITULO 3
Ensaios de Toxicidade In Situ e em Laboratório como Ferramentas de Avaliação da
Qualidade do Sedimento da Lagoa da Pampulha, MG.
ABSTRACT
Pampulha Lagoon is an urban reservoir, subject to various anthropogenic impacts that
keep the process of eutrophication and contamination of the ecosystem, with
deterioration of water quality and the need of more drastic measures to its recovery.
This study aimed to evaluate the quality of the sediment from an ecotoxicological point
liv
of view, based on experiments in situ and in laboratory, conducted in the two first
compartments of the reservoir during four campaigns in 2013.Test-organisms were
represented by Chironomus xanthus in the field and laboratory, and Ceriodaphnia
silvestrii in the laboratory. The in situ experiments showed 100% mortality of
organisms, probably related to anoxic conditions in the water column and sediments. In
laboratory, the results showed acute toxicity to Chironomus xanthus, confirming what
was found in the field. For the cladocerans, there was acute toxicity effects on D.similis
and chronic toxicity effects on C.silvestrii at ETAF in March and June, and February
and July 2011, respectively. On the other hand, seasonal effects of toxicity were found
in the reservoir (IATE), with acute effects in the dry periods and chronic effects in the
rainy periods.
RESUMO
A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano, sujeito a vários impactos antrópicos
que mantém o processo de eutrofização e contaminação deste ecossistema, com
deterioração da qualidade do sedimento e necessidade de medidas cada vez mais
drásticas para sua recuperação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a
qualidade do sedimento da Lagoa do ponto de vista ecotoxicológico, conduzindo
experimentos in situ e em laboratório durante quatro campanhas em 2013. Para tanto,
foram adotados os dois primeiros compartimentos do reservatório, considerando um
ponto após a Estação de Tratamento de Águas Fluviais e um ponto no compartimento
médio do reservatório (IATE). Como organismos-teste, foram utilizados Chironomus
xanthus no campo e laboratório, e Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii em
laboratório. Os experimentos in situ mostraram 100% de mortalidade dos organismos,
provavelmente relacionadas às condições anóxicas na coluna d’água e sedimento. Em
laboratório, os ensaios também mostraram efeito de toxicidade aguda à Chironomus
xanthus, confirmando os resultados obtidos em campo. Para os cladóceros, verificou-se
efeito de toxicidade aguda à Daphnia similis no ponto ETAF em Março e Junho de
2011 e toxicidade crônica à C.silvestrii, nos meses de Fevereiro e Julho de 2011. Já no
compartimento médio do reservatório (ponto IATE), os resultados indicaram uma
lv
sazonalidade quanto à toxicidade, com efeitos de toxicidade aguda nos períodos de seca
e de toxicidade crônica nos períodos de chuva.
4.1 - Introdução
Os sedimentos de um reservatório são componentes de extrema importância na
avaliação do nível de contaminação de ambientes aquáticos devido a sua capacidade em
acumular compostos ao longo do tempo (Esteves, 1998), influenciando diretamente na
qualidade destes ambientes (Zagatto 2008).
Atuando como fonte e depósito de matéria orgânica e inorgânica (Burton &
MacPherson, 1995; Burton et al., 2001), este compartimento é ativo, processando esses
matérias e podendo torná-lo disponível em solução (Benvilacqua, 1996; Mariani &
Pompêo, 2011). Variações ambientais como mudança de pH e alterações no oxigênio
dissolvido podem liberar substâncias que antes estavam estáticas no sedimento para a
coluna d’água (Dornfeld, 2006), desempenhando papel fundamental na
biodisponibilidade de vários compostos químicos.
Além disso, o sedimento é habitat para a comunidade bentônica, comunidades de
micróbios e macrófitas onde ocorrem processos biológicos, físicos e químicos
influenciando o metabolismo de todo ecossistema (Chapman, 1990; Silvério, 2003). Sua
contaminação pode ter efeitos não apenas nos organismos bentônicos, mas em toda a
cadeia trófica, uma vez que fornece habitat, alimento e locais de reprodução para vários
organismos (Burton & Landrum 2003; Baudo et al., 1999).
Tendo em vista que o sedimento influencia diretamente na qualidade do ambiente
aquático, a avaliação de sua qualidade é imprescindível, e deve incluir análises físicas,
lvi
químicas e toxicológicas que forneçam dados sobre possíveis efeitos à biota (Zagatto,
2008).
Neste contexto, os ensaios de toxicidade com sedimento podem fornecer informações
sobre os contaminantes tóxicos presentes no sedimento e nas águas intersticiais, os
quais refletem na qualidade das águas superficiais (Rosiu et al., 1989). Estes ensaios
podem ser conduzidos com o sedimento total, sedimento suspenso, com o elutriado ou
com a água intersticial, e os organismos-teste incluem algas, macrófitas, peixes,
organismos bentônicos, epibênticos e invertebrados pelágicos (Burton, 1992).
Considerando a grande importância do sedimento no ambiente aquático, o presente
estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do sedimento do reservatório da
Pampulha, através de ensaios ecotoxicológicos, realizando experimentos in situ
utilizando o quironomídeo Chironomus xanthus e ensaios laboratoriais utilizando C.
xanthus e o cladóceros Daphnia simillis e Ceriodaphnia silvestrii.
4.2 - Material e Métodos
Foram realizadas coletas em dois pontos da Lagoa da Pampulha, um dentro do
reservatório próximo ao Iate Tênis Clube e outro na saída da ETAF- Pampulha, onde as
águas dos córregos Sarandi e Ressaca são tratadas e liberadas para dentro do
reservatório (Figura 1). As coletas foram realizadas na estação chuvosa nos meses de
Fevereiro e Março de 2013 e na estação seca nos meses de Junho e Julho de 2013.
lvii
http://pt.wikipedia.org/wiki/Lagoa_da_Pampulha
1
ETAF
2
Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas
Fluviais da COPASA; 2 – Iate Tênis Clube.
As amostras de sedimento foram coletadas com draga Van Veen para a montagem dos
experimentos no campo e em laboratório.Para isto foram acondicionadas em potes
plásticos de 1kg, armazenadas em isopor e levadas ao laboratório, onde foram mantidas
sob refrigeração a 4oC.
4.2.1 - Experimentos in situ
Nos experimentos in situ, foram utilizados exemplares de Chironomus xanthus como
organismos-teste. O sedimento coletado foi colocado em câmaras de PVC, próprias para
a montagem do experimento com quironomídeos. Estas câmaras foram deixadas no
local de estudo por um período de 24h para a aclimatação. Após este período, foram
adicionados 10 exemplares de Chironomus xanthus em cada câmara, considerando-se
lviii
quatro réplicas por experimento. Após 96 horas, as câmaras foram retiradas para
verificação da sobrevivência/mortalidade dos organismos.
4.2.2- Experimentos de laboratório
Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com as amostras de sedimento de acordo
com as normas da USEPA (1994) e ABNT (2003, 2005). Os organismos-teste utilizados
foram Chironomus xanthus, Daphnia simillis e Ceriodaphnia silvestrii. Os cladóceros
utilizados nos ensaios tinham idade entre 6 e 24 horas, enquanto os quironomídeos
idade de 7 a 9 dias ( fase larval III).
No caso de cladóceros, para a realização do ensaio de toxicidade aguda foram utilizados
5g de sedimento em 20 ml de água de cultivo (proporção de 1:4) em triplicata. Para o
grupo Controle, foi utilizado sedimento de cultivo. Em cada recipiente, foram
adicionados 10 indivíduos e após 48 horas, foram contabilizados os organismos
imóveis.
Para C. xanthus, o experimento montado em paralelo no laboratório, consistiu na adição
de 75 g de sedimento das amostras do campo em copos plásticos de 300 ml, cujo
volume foi completado com água de cultivo, na proporção de 1:4. Para o grupo
Controle, utilizou-se sedimento de cultivo dos quironomídeos. Foram adicionados 10
indivíduos em cada recipiente e mantidos sob aeração por 96h; após este período, foram
contabilizados os organismos vivos e mortos.
Foram realizados ensaios de toxicidade aguda e crônica com amostras de sedimento do
reservatório utilizando D.similis e C. silvestrii. Os experimentos foram conduzidos em
copos plásticos de 50 ml, contendo 20ml de água de cultivo e 5g de amostra de
sedimento. Para o grupo controle foi usado apenas água de cultivo. Para os ensaios de
toxicidade aguda foram adicionados 10 indivíduos de D. similis, e C. silvestrii por
lix
recipiente em tréplicas, e após 48h foi observada a mobilidade dos organismos. Já para
os ensaios de toxicidade crônica, realizados com C.silvestrii em cada recipiente foi
adicionado 1 individuo, em 10 replicas por amostra. A contagem do número de neonatas
produzidas por fêmea foi realizada em dias alternados até atingir a terceira reprodução
por fêmea no grupo Controle. Os organismos foram alimentados durante a montagem
do teste e a cada troca de água, quando também foi realizada a contagem de neonatas.
A análise estatística dos dados de toxicidade crônica foi realizada utilizando o programa
TOXTAT 3.0. Foi considerada toxicidade aguda para os ensaios em que ocorreu
mortalidade maior que 50%. Para os ensaios de toxicidade crônica em que é observado
o número de neonatas produzidas por fêmea, após análise de normalidade e
homocedasticidade (positivas) foi realizado o teste Dunnett. Os dados possibilitaram a
realização deste teste que, requer igual número de réplicas, comparando-as ao controle e
ajustando a região de rejeição de modo que a probabilidade de detectar uma diferença
estatisticamente significativa entre uma amostra e Controle é inferior a 0,05.
4.3 - Resultados e Discussão
Nos experimentos in situ, verificou-se 100% de mortalidade dos exemplares de
Chiromonus xanthus em todas as campanhas realizadas, como mostra a Tabela 1.
Tabela 1- Resultados dos experimentos conduzidos com Chironomus xanthus no
reservatório da Pampulha, em Fevereiro, Março e Junho de 2013.
Local de estudo Fevereiro (2013) Março (2013) Junho (2013)
vivo morto vivo morto vivo morto
ETAF 0 40 0 40 0 40
IATE 0 40 0 40 0 40
As camadas mais profundas do reservatório, em contato com o sedimento, apresentam
condições anóxicas permanentemente, levando a processos e produtos de decomposição
anaeróbia de matéria orgânica. A total morte dos organismos nos experimentos in situ
lx
provavelmente esteve relacionada a estes fatores. Outro problema observado no campo
foi o acúmulo de sedimento nas redes das câmaras incubadoras, o que dificulta a troca
de água e a aeração nas câmaras (Castro et al., 2003). Por outro lado, os resultados dos
experimentos laboratoriais também mostraram 100% de mortalidade (Tabela 2),
reforçando a má qualidade do sedimento tanto na ETAF quanto no compartimento
médio do reservatório. Nestes mesmos locais de estudo, foram identificados metais
pesados em amostras do sedimento por Rietzler et al., (2001) e Sales (2009), bem como
efeitos de toxicidade.
Tabela 2- Resultados dos experimentos conduzidos em laboratório com Chironomus
xanthus em Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013.
Amostra/ Local de estudo Fevereiro (2013) Março (2013) Junho (2013) Julho (2013)
vivo morto vivo morto vivo morto vivo morto
Controle 40 0 40 0 40 0 40 0
ETAF 0 40 0 40 0 40 0 40
IATE 0 40 0 40 0 40 0 40
Os resultados do presente estudo corroboraram, em parte, os dados obtidos por Dornfeld
(2006), que ao comparar experimentos no rio Mojolinho, in situ e laboratório, verificou
maior mortalidade de quironomídeos in situ que nos experimentos laboratoriais, fato
atribuído à influência de características do sedimento e do ambiente.
Nos experimentos em laboratório realizados com cladóceros, verificou-se efeito de
toxicidade aguda do sedimento em Março e Junho/13 para o ponto ETAF e efeito
crônico em Fevereiro e Julho/13. Já no ponto IATE, observou-se efeito de toxicidade
crônica em Fevereiro e Março/13 e toxicidade aguda em Junho e Julho/13, não
ocorrendo padrão relacionado às estações de chuvas e seca para a ETAF (Tabela 3).
Comparando estes resultados com os realizados por Vargas (2002), Rietzler & Viegas
(2002) e Sales (2009), que observaram um mesmo padrão no efeito de toxicidade
lxi
relacionado ao período de chuvas e seca nos dois compartimentos do reservatório,
verificou-se um mesmo padrão apenas no ponto do IATE. (Tabela 4).
Tabela 3- Resultados dos ensaios de toxicidade à Daphnia similis e Ceriodaphnia
silvestrii do sedimento nos pontos ETAF e IATE nos meses de Fevereiro, Março, Junho
e Julho de 2013.
Tabela 4- Efeitos de toxicidade das amostras de sedimento da ETAF e IATE, em 1999,
2001, 2008 e no presente estudo.
Estação chuvosa Estação seca
Pontos Vargas
(2002)
1999
Viegas &
Rietzler(2002)
2001
Sales
(2009)
2008
Presente
estudo
Vargas
(2002)
1999
Viegas &
Rietzler(2002)
2001
Sales
(2009)
2008
Presente
estudo
ETAF - - crônica ET - - crônica ET
IATE aguda NT crônica crônica aguda crônica crônica crônica
Nota: A estação de tratamento da COPASA só foi implantada em 2003, não havendo,
portanto, monitoramento do local em 1999 e 2001. NT – Nenhuma toxicidade
detectada (adaptada de Sales, 2009)
ET – efeito tóxico agudo ou crônico, sem ocorrência de padrão sazonal.
Um estudo conduzido por Silva (2013), utilizando amostras de sedimento do
reservatório Guarapiranga-SP, mostrou efeito de toxicidade aguda à Daphnia similis e
toxicidade crônica à Ceriodaphnia dubia, sendo este um reservatório também
eutrofizado com alto índice de metais presentes na água e sedimento, alguns dos quais
acima dos valores do CONAMA. O efeito de toxicidade observado nas amostras de
sedimento do reservatório da Pampulha também pode estar relacionado aos metais
presentes no meio já quantificados por Rietzler et al. (2001) e Sales (2009) e indicados
na fase I em recentes estudos de avaliação e identificação de toxicidade (TIE) (Rietzler
et al., 2012).
lxii
Estudos realizados no ribeirão Limeira em Piquete –SP,o qual possui em seu entorno
plantações de eucaliptos e industrias químicas, mostraram a presença de metais pesados
em amostras de água e sedimento coletadas ao longo do ribeirão, com efeito de
toxicidade aguda à D.similis. Além disso, experimentos in situ mostraram efeito de
toxicidade aguda à Chironomus xanthus ( Sundfeld-Penido, 2010). Kemble et al.,
(2013) , em trabalhos conduzidos com Chironomus dilutus, também mostraram uma
relação entre a toxicidade aos organismos e metais presentes no meio, fato que também
pode estar relacionado à mortalidade dos organismos em campo e em laboratório, no
presente estudo. Por outro lado, o recente estudo de TIE, já mencionado acima, indicou
a presença de amônia nas amostras de sedimento, que associado às condições anóxicas
do reservatório, podem implicar em efeitos de toxicidade aos organismos bentônicos.
4.4 – Conclusões
Os ensaios de toxicidade realizados com amostras de sedimento mostraram efeito de
toxicidade aguda à Daphnia similis e de toxicidade crônica à Ceriodaphnia silvestrii na
Estação de Tratamento de Aguas Fluviais, bem como efeito de toxicidade crônica à C.
silvestrii no compartimento médio do reservatório da Pampulha, demonstrando uma
baixa qualidade do sedimento destes locais, como observado em estudos anteriores.
Os experimentos com sedimento in situ e em laboratório utilizando Chironomus xanthus
mostraram efeito de toxicidade aguda aos organismos, demonstrando também uma
baixa qualidade dos sedimentos do reservatório da Pampulha.
lxiii
4.5 - Bibliografia
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