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Acta Amazonica

versão impressa ISSN 0044-5967

Acta Amaz. vol.39 no.4 Manaus  2009

http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672009000400021 

Avaliação ecotoxicológica preliminar das águas das bacias hidrográficas dos rios Tarumã, São Raimundo e Educandos

 

Preliminary evaluation of the toxicity in water of the Tarumã, São Raimundo and Educandos basins

 

 

Déborah Oliveira RodriguesI; Sergio Luiz Rodrigues da SilvaII; Maria do Socorro Rocha da SilvaIII

IInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA. E-mail: deborahamazonas@yahoo.com.br
IIInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA. E-mail : maildosergio@yahoo.es
IIIInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA. E-mail : ssilva@inpa.gov.br

 

 


RESUMO

As Bacias hidrográficas dos riosTarumã, São Raimundo e Educandos e seus afluentes estão sendo impactados, devido as influências antrópicas. Neste estudo foi realizada uma avaliação da toxicidade das águas destes ecossistemas, através de testes de toxicidade aguda com Daphnia similis e análises físico-químicas. Os resultados obtidos demostraram um maior efeito deletério sobre D. similis, nas amostras da microbacia Tarumã.

Palavras-chave: ecotoxicologia, toxicidade aguda, Daphnia similis,


ABSTRACT

The Tarumã, São Raimundo and Educandos basins, and their tributaries, are impacted by antropic influence. This study tried to evaluate the water toxicity of the hydrographic basins, through acute toxicity bioassay using Daphnia similis as test-organism and physical and chemical analysis. The results showed that, of the three basins, the water from Tarumã caused the most deleterious effect on D. similis.

Keywords: ecotoxicology, acute toxicity, Daphnia similis.


 

 

INTRODUÇÃO

Testes ou ensaios de toxicidade são instrumentos da área de Ecotoxicologia, utilizados para a integração de dados biológicos, químicos e físico-químicos. São importantes ferramentas nos estudos ambientais, devido às limitações existentes nos estudos baseados em evidências puramente químicas, das quais destacam-se: a elevada variedade de substâncias presentes em efluentes líquidos; baixa capacidade de detecção analítica; as interferências pelos fenômenos químicos de antagonismo e sinergismo que dificultam sobretudo no processo de interpretação de resultados.

Os testes de toxicidade aguda são empregados para estimar a toxicidade a partir dos níveis de letalidade ou efeito sobre a capacidade de mobilidade dos organismos, em geral em curtos intervalos de tempo (24 h ou 48 h) de exposição (dependendo do ciclo de vida do organismo). O teste de toxicidade aguda com Daphnia similis (ABNT, 2004) vêm sendo amplamente empregado para a avaliação ecotoxicológica de sistemas límnicos, a partir de amostras da coluna d'água, inclusive com amostras de águas intersticiais dos sedimentos.

A expansão urbana no município de Manaus, em associação com processos de desmatamentos; uso não planejado do solo; emissões de efluentes líquidos industriais e domiciliares; além do aporte de poluentes transportados do meio urbano, mediante os sistemas de drenagem e escoamento superficial, são múltiplos fatores responsáveis pelas modificações das características originais dos igarapés na mencionada região.

Na década de 80, os trabalhos de Fonseca et al. (1982) e Bringel, (1986), apontavam o elevado grau de degradação encontrados nos igarapés urbanos de Manaus, devido à elevada carga de matéria orgânica despejadas em suas águas. Estudos posteriores executados por Silva (1996) e Cleto Filho (1998), comprovaram o estado de deterioração destes ecossistemas por esgotos domésticos, efluentes industriais e metais pesados.

Dado o grande número de substâncias químicas existentes e seu constante incremento, torna-se praticamente impossível um estudo químico completo de todos os componentes presentes nos efluentes industriais, nas águas naturais ou nos sedimentos dos cursos d'água (Martínez-Madrid, 1997). Os compostos químicos podem atuar de diferentes maneiras sobre os seres vivos, quando se encontram separados ou combinados entre si, devido aos fenômenos de antagonismo ou sinergismo. Algumas substâncias podem produzir efeitos tóxicos em níveis inferiores aos limites de detecção analítica. Por estes motivos, evidências biológicas, ecotoxicológicas, químicas, físicas e físico-químicas devem ser empregadas de forma integrada, para a obtenção de informações objetivas, que subsidiem as decisões nas ações de proteção do meio ambiente.

A Resolução CONAMA nº 357 (BRASIL, 2005), estabelece que as possíveis interações entre substâncias e a presença de contaminantes não listados na mencionada resolução, passíveis de causar danos aos seres vivos, deverão ser investigadas utilizando-se ensaios ecotoxicológicos, toxicológicos, ou outros métodos cientificamente reconhecidos.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Foram coletadas amostras de águas de superfície (aproximadamente com 15 cm de profundidade), com freqüência mensal, no período de setembro de 2005 a novembro de 2006, em igarapés das Bacias hidrográficas dos riosTarumã, São Raimundo e Educandos, nos locais identificados na Tabela 1. As amostras foram transferidas para frascos de polietileno de um litro e aclimatadas a temperatura entre 4ºC a 6ºC em caixas térmicas durante o transporte e armazenadas posteriormente em câmara frigorífica na mesma temperatura.

Foram realizadas determinações analíticas de parâmetros químicos e físico-químicos, que apresentam relação ou interferência com respostas de ensaios biológicos. Os parâmetros analisados foram: pH, condutividade, oxigênio dissolvido, analisados pelo método eletrodométrico e dureza total, analizada pelo método complexométrico com EDTA-sal dissódico.

Os níveis de toxicidade aguda foram estimados pelo método descrito na norma técnica ABNT (NBR 12713, 2004). Este método consiste basicamente, na exposição de indivíduos jovens da espécie Daphnia similis, a várias diluições das amostras por um período de 48 horas. Ao final do teste, são observadas as modificações na capacidade de mobilidade dos organismos. Essa resposta é utilizada em tratamentos estatísticos para a obtenção da estimativa do nível de toxicidade, expresso na forma de CE50 (Concentração Efetiva), que pode ser interpretada como a concentração da amostra que causa efeito agudo a 50% dos organismos no tempo de exposição utilizado e nas condições do ensaio.

Embora exista tendência para a expressão de resultados de testes de toxicidade de amostras de águas naturais, somente de forma qualitativa (presença ou ausência de toxicidade), neste estudo foram aplicados procedimentos de testes com diluições (igualmente aos estudos com águas residuais e produtos químicos), para permitir a obtenção também de resultados quantitativos, evidenciando assim a magnitude da toxicidade destes sistemas hídricos, que são importantes afluentes do rio Negro.

A CE50 é uma unidade de medida de toxicidade inversa, ou seja, quanto maior o valor, menor será a toxicidade na amostra. Para a avaliação da magnitude das respostas entre os locais estudados, os dados foram expressos na forma de UT (Unidades de Toxicidade), obtida mediante a expressão matemática:

Para a obtenção das estimativas dos valores de toxicidade (CE50), neste estudo foi aplicado o método de probitos (Finney, 1952; USEPA, 2002), que consiste na conversão das porcentagens de organismos afetados em probitos (unidades de probabilidade) e as concentrações da amostra, transformadas em logaritmos. Nos casos em que os dados não se ajustaram ao modelo de probitos, em decorrência de elevada heterogeneidade, verificada pelo teste do Chi-Quadrado, foi aplicado o teste não paramétrico Spearman-Karber, que estima a média da distribuição do log10 da tolerância, com ajuste dos dados, quando as proporções de efeito não estão em ordem monotonicamente crescente em função do aumento da concentração.

A correção de Abbott (Finney, 1952) foi empregada, em todos os casos, no quais houve efeito de imobilidade no tratamento controle.

Todas os valores de CE50 foram estimados com intervalo de confiança ao nível de 95%.

Os métodos estatísticos mencionados foram aplicados mediante programa de computador apropriado (Rodrigues da Silva, et al., 2004).

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Todas as amostras dos locais BT1, BT3 e BT4 (Bacia Tarumã), apresentaram toxicidade aguda. O outro local (BT2) deste sistema apresentou toxicidade em 75% das amostras. Os valores tóxicos oscilaram entre 1.01 e 2.00 UT (Figura 1).

 

 

Na Bacia hidrográfica São Raimundo, somente o local BSR4 apresentou toxicidade aguada em todas as amostras. Em BSR1 houve detecção de toxicidade aguda em aproximadamente 29% das amostras. Os demais locais não apresentaram toxicidade aguda em suas amostras. Na Figura 2 são apresentadas as freqüências e magnitudes das respostas de toxicidade obtidas nas amostras desta bacia.

 

 

Na Bacia hidrográfica Educandos, somente 14% das amostras, coletadas no Igarapé do 40 (BE1), apresentaram toxicidade aguda (Figura 3).

 

 

Na Figura 4, estão indicados os locais estudados, relacionando quanto às principais atividades e tipo de ocupação do solo, com a freqüência de amostras tóxicas e máximos valores de toxicidade obtidos para cada local.

Em igarapés de terra firme da Amazônia Central, os valores de pH variam de 3.3 a 5.0 e de condutividade entre 5.2 e 28.5 µS.cm-1 (Campos, 1994; Schmidth, 1972). Segundo Sioli (1968), valores de pH superiores a 6.0 indicam alterações nestes ecossistemas. O pH obtido nas amostras das águas do igarapé Barro Branco (Bacia Tarumã, local BT2), cuja nascente se encontra na Reserva Florestal Adolfo Ducke, que constitui área de floresta tropical, os valores oscilaram entre 4.7 e 5.2 (Figura 5), com baixa condutividade (Figura 6). Estas características são, portanto próprias para estes sistemas naturais, nos quais a acidez é atribuida a decomposição das substâncias húmicas provenientes da vegetação morta e os baixos teores de condutividade, geralmente inferiores a 20 µS.cm-1 (Junk, 1983) está relacionado com a geologia da região de formação Alter do Chão (Junk, 1983; Sioli 1968).

 

 

 

 

Nos locais pertencentes as Bacias hidrográficas Educandos e São Raimundo, situadas na área urbana do município de Manaus, as amostras apresentaram pH superiores a 6.0, o que indica alteração de origem antrópica, anteriormente observada em estudos elaborados por Miranda (2003) e Melo (2005).

Na Bacia hidrográfica Educandos, nos locais de maiores impactos (BE1), as amostras apresentaram baixa variação de pH, entre 6.7 a 7.2, o que não se justifica relacionar o pH com os níveis de toxicidade, detectados em 14% das amostras.

O oxigênio possui uma solubilidade considerada moderada, onde atuam diretamente a temperatura e a pressão. Este elemento é essencial ao metabolismo de todos os organismos que possuem respiração aeróbia e torna-se um dos principais parâmetros nos estudos de sistemas aquáticos. A propriedade de solubilidade do oxigênio na água é essencial para o comportamento e crescimento de organismos aquáticos (Wetzel, 1975). A Bacia hidrográfica Tarumã mostrou em todos os locais de coleta, evidencias de aeração, com concentrações de oxigênio dissolvido variando de 6.4 a 8.4 mg.l-1 (Figura 7), indicando assim, que esta variável não interferiu nas respostas de toxicidade observadas neste estudo para este sistema.

 

 

O local BE1 (Igarapé do 40) pertencente a Bacia hidrográfica Educandos, é um ponto receptor de efluentes líquidos industriais e domiciliares. A variabilidade na condutividade (Figura 6) e as baixas concentrações de oxigênio dissolvido (Figura 7), acompanhadas de outras alterações podem explicar as respostas de toxicidade (Figura 3) encontradas em parte das amostras deste sistema.

As amostras da Bacia hidrográfica Tarumã, apresentaram os menores valores para Dureza Total. Cabe destacar que os igarapés desta Bacia, apresentam águas com características mais próximas, das consideradas naturais para estes ecossistemas, onde os cátions encontram-se em equilíbrio, porém são baixos os teores de cálcio e magnésio. Nos igarapés das Bacias hidrográficas Educandos e São Raimundo, cujas águas apresentam modificações em suas características originais, por efluentes com substâncias alcalinas, foram encontrados valores mais elevados para a dureza total (Figura 8).

 

 

Das comparações descritivas com os parâmetros físico-químicos, utilizados neste estudo, cabe destacar que os reflexos sobre a toxicidade, não são oriundos unicamente ao parâmetro em si, mas a um conjunto de interações que interferem na biodisponibilidade dos contaminantes.

Quanto às origens das fontes de poluição, nos igarapés da Bacia hidrográfica São Raimundo, a contaminação é predominantemente causada por resíduos domiciliares; na Bacia hidrográfica Educandos existem emissões de efluentes industriais e domiciliares, uma vez que seu principal tributário, o Quarenta, atravessa o Distrito Industrial de Manaus; a terceira bacia, a do Tarumã compreende áreas mistas urbana e rural, algumas industrias.

Cabe destacar que os igarapés em Manaus formam uma densa e complexa rede de drenagem de águas, que recebe grande parte do escoamento superficial produzido pelas chuvas. Assim diferentes formas de partículas sólidas (inclusive aquelas resultantes da deposição atmosférica) e substâncias presentes nas áreas impermeabilizadas da cidade são conduzidas para esses cursos d'água.

 

BIBLIOGRAFIA CITADA

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Recebido em 21/12/2007
Aceito em 21/09/2009