algas e qualidade agua

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aquicultura

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  • GOVERNO DO ESTADO DE SO PAULO SECRETARIA DA AGRICULTURA E ABASTECIMENTO

    AGNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGCIOS

    INSTITUTO DE PESCA PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM AQUICULTURA E PESCA

    AVALIAO AMBIENTAL DE UM SISTEMA DE PISCICULTURA, ATRAVS DO FITOPLNCTON E DE ENSAIOS

    ECOTOXICOLGICOS COM A MICROALGA Pseudokirchneriella subcapitata (CHLOROPHYCEAE)

    Luciana Miashiro Orientadora: Profa. Dra. Cacilda Thais Janson Mercante

    Co-orientador: Prof. Dr. Julio Vicente Lombardi

    Dissertao apresentada ao Programa de Ps-graduao em Aquicultura e Pesca do Instituto de Pesca APTA - SAA, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Aquicultura e Pesca.

    So Paulo Dezembro - 2008

  • GOVERNO DO ESTADO DE SO PAULO SECRETARIA DA AGRICULTURA E ABASTECIMENTO

    AGNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGCIOS

    INSTITUTO DE PESCA PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM AQUICULTURA E PESCA

    AVALIAO AMBIENTAL DE UM SISTEMA DE PISCICULTURA, ATRAVS DO FITOPLNCTON E DE ENSAIOS

    ECOTOXICOLGICOS COM A MICROALGA Pseudokirchneriella subcapitata (CHLOROPHYCEAE)

    Luciana Miashiro Orientadora: Profa. Dra. Cacilda Thais Janson Mercante

    Co-orientador: Prof. Dr. Julio Vicente Lombardi

    Dissertao apresentada ao Programa de Ps-graduao em Aquicultura e Pesca do Instituto de Pesca APTA - SAA, como parte dos requisitos para obteno do ttulo de Mestre em Aquicultura e Pesca.

    So Paulo Dezembro - 2008

  • M618a Miashiro, Luciana Avaliao ambiental de um sistema de piscicultura atravs do

    fitoplncton e de ensaios ecotoxicolgicos com a microalga Pseudokirchneriella subcapitata (Chlorophyceae) / Luciana Miashiro So Paulo, 2008

    xi, 99f. ; il. ; grf. ; tab.

    Orientadora: Cacilda Thais Janson Mercante Co-orientador: Julio Vicente Lombardi Dissertao(mestrado) Instituto de Pesca, Secretaria de

    Agricultura e Abastecimento Agncia Paulista de Tecnologia dos Agronegcios, So Paulo, 2008.

    1. Piscicultura. 2. Fitoplncton. 3. Ensaios ecotoxicolgicos. I. Ttulo. II. Mercante, Cacilda Thais Janson (orientadora). III. Lombardi, Julio Vicente (co-orientador).

    CDD 639.2

    Ficha catalogrfica elaborada pelo Ncleo de Informao e Documentao Instituto de Pesca, So Paulo

  • i

    Nobuko Yamauchi In memoriam

    DEDICO

    A meus pais, Olivio e Ritsuko, que constantemente estiveram ao meu lado, sempre apoiaram meus estudos e, aguentando minha teimosia, me ensinaram como valioso ter o amor da famlia presente em nossa vida. A vocs, ofereo minha eterna gratido.

    OFEREO

  • ii

    AGRADECIMENTOS

    Dedico meus sinceros agradecimentos a todos que, de alguma forma, contriburam para a realizao deste trabalho:

    Ao Instituto de Pesca APTA/SAA-SP e ao Programa de Ps-graduao em Aquicultura.

    FAPESP, Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de So Paulo, pela concesso do auxlio financeiro, Processo 05/05180-0, que beneficiou o projeto do qual este trabalho fez parte.

    Dra. Cacilda Thais Janson Mercante, pela confiana ao aceitar orientar-me neste trabalho e pela dedicao no desenvolvimento do mesmo.

    Ao Dr. Julio Vicente Lombardi, pelos ensinamentos em sua co-orientao e exemplo profissional, que sempre foram uma grande inspirao.

    Dra. Cleide Schmidt R. Mainardes Pinto e ao Ncleo de Aquicultura do Plo Regional de Desenvolvimento Tecnolgico dos Agronegcios do Vale do Paraba APTA/SAA-SP, de Pindamonhangaba, por permitirem a realizao de nossas coletas e pela indispensvel colaborao.

    Dra. Andrea Tucci, Pesquisadora Cientfica e Chefe da Seo de Ficologia do Instituto de Botnica de So Paulo, que sempre me recebeu com enorme simpatia e colaborou de forma preciosa neste trabalho. No posso lhe agradecer o suficiente pela sua contribuio, seu valor inestimvel.

    A todos os estagirios, funcionrios e alunos da Ps-graduao do Instituto de Pesca, especialmente aos envolvidos no Projeto ECOTOX: Natlia Caruso, Luis Evangelista, Joo Saviolo Osti, Jeniffer Sati, Felipe Madeira, Renata Bazante e Luis Moreira, pelo companheirismo e trabalho em equipe.

  • iii

    Aos pesquisadores Cientficos do Instituto de Pesca, por toda colaborao ao Programa de Ps-graduao: Dr. Hlcio Luis de Almeida Marques, Dra. Elizabeth Romagosa, Dr. Carlos M. Ishikawa, Dr. Clovis F. do Carmo, Dr. Nilton E. T. Rojas, Dr. Marcelo B. Henriques, Dr. Andr M. Vaz dos Santos, Dra. Suzana Sendacz, Dra. Cludia M. Ferreira, Dra. Maria Jos T. Ranzani de Paiva e, em especial, Dra. Cintia Bardar Pedroso, pelos valiosos conselhos dados durante o Exame de Qualificao.

    Ao Dr. Carlos E. M. Bicudo e Dra. Regina Sfadi, que me honraram com suas participaes na Comisso Examinadora para a Defesa desta tese.

    A Michel Will, pela sua fiel amizade, pelos cuidados com o Pitoco, pela cmera fotogrfica, que facilitou muito a identificao das microalgas deste trabalho, e por tudo que me ensinou na arte de roubar almas. H anos atrs, a Fotografia transformou meu olhar sobre o mundo, trazendo uma beleza em minha vida que levarei para sempre. Muito disso tudo, eu devo a voc.

    Dra. Vilma Palazetti de Almeida e ao Dr. Paulo Incio K. L. Prado, que despertaram em mim, ainda durante a graduao, o gosto pela pesquisa cientfica. Foram seus incentivos naquele incio que me trouxeram at aqui.

    Aos amigos tropeiros, pela lealdade que vem me acompanhando nestes ltimos anos, como fonte de fora e alegria: Cincotto, Itao, Melina, Thiago, Pri, Marina, Ulisses, Thithola, Fer, Las e, em especial, Mller, pelo seu amor e pela sua luz.

    A Paulo Lahoz, pelo seu carinho, que surgiu durante essa caminhada e me surpreendeu de uma maneira maravilhosa e muito especial. Sempre guardarei nossos momentos com muito amor.

    As melhores recordaes de todas as viagens, sejam elas reais ou imaginrias, so aquelas que nos ensinam como somos fortalecidos pela famlia e pelos amigos. Por isso, muito obrigada a todos!

  • iv

    SUMRIO

    RESUMO x

    ABSTRACT

    xi

    1. INTRODUO

    1

    2. MATERIAL E MTODOS

    2.1. rea de estudo 10 2.2. Manejo do viveiro durante a engorda de tilpia do Nilo 10 2.3. Amostragens 11 2.4. Variveis abiticas e Clorofila a 14 2.5. Caracterizao do fitoplncton 16 2.6. Ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata 19

    3. RESULTADOS

    3.1. Manejo do viveiro durante a engorda de tilpia do Nilo 24 3.2. Variveis abiticas e Clorofila a 25 3.3. Caracterizao do fitoplncton 33 3.4. Ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata 48

    4. DISCUSSO

    4.1. Variveis abiticas e Clorofila a 52 4.2. Caracterizao do fitoplncton 61 4.3. Ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata 70 4.4. Sntese da discusso 75

    5. CONCLUSO

    77

    6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    78

    7. ANEXOS

    85

  • v

    LISTA DE ABREVIATURAS

    ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

    ACP Anlise de Componentes Principais

    APHA American Public Health Association

    APTA Agncia Paulista de Tecnologia dos Agronegcios

    CEO Concentrao de Efeito Observado

    CENO Concentrao de Efeito No Observado

    CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

    FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations

    FAPESP Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de So Paulo

    IET ndice de Estado Trfico INMET Instituto Nacional de Meteorologia

    LOEC Lowest Observed Effect Concentration

    NOEC No Observed Effect Concentration

    OD Oxignio Dissolvido

    SAA-SP Secretaria de Agricultura e Abastecimento de So Paulo

    STD Slidos Totais Dissolvidos

    UNT Unidades Nefelomtricas de Turbidez

  • vi

    NDICE DE TABELAS

    Tabela 1. Volume da amostra para o preparo das solues-teste com efluente (ABNT, 2005).

    22 Tabela 2. Dados biomtricos e quantificao do manejo alimentar

    registrados durante o ciclo de produo de tilpia (Oreochromis niloticus) no presente estudo (Plo Regional de Desenvolvimento Tecnolgico dos Agronegcios do Vale do Paraba).

    24 Tabela 3. Vazo (L.s-1) medida no Afluente (E1), Efluente (E2) e no Corpo

    receptor (E5) ao longo do perodo de estudo.

    26 Tabela 4. Valores mdios e desvio padro das variveis fsicas e qumicas

    nas estaes de coleta e limites permitidos pelo CONAMA (2005) para gua doce de classe 2.

    27 Tabela 5. ndice de Estado Trfico dos locais de amostragem ao longo do

    perodo de estudo.

    30 Tabela 6. Coeficientes de correlao de Pearson e Kendall entre as

    principais variveis abiticas e os dois primeiros eixos de ordenao (N = 36).

    32 Tabela 7. Grupos funcionais fitoplanctnicos, segundo REYNOLDS et al.

    (2002), dos txons considerados abundantes nas amostragens de todo o perodo de estudo.

    40 Tabela 8. Frequncia de ocorrncia dos txons registrados. 41 Tabela 9. Coeficientes de correlao de Pearson e Kendall entre as

    variveis biolgicas (txons descritores com base na Frequncia de Ocorrncia) e os dois primeiros eixos de ordenao (N = 36).

    47

  • vii

    NDICE DE FIGURAS

    Figura 1. Esquema de localizao das estaes de coleta. 12 Figura 2. Imagem fotogrfica da Estao 1 (afluente). 12 Figura 3. Imagem fotogrfica da Estao 2 (viveiro). 12 Figura 4. Imagem fotogrfica da Estao 3 (efluente). 13 Figura 5. Imagem fotogrfica da Estao 4 (zona de mistura). 13 Figura 6. Imagem fotogrfica da Estao 5 (montante da zona de

    mistura). 13

    Figura 7. Imagem fotogrfica da Estao 6 (jusante da zona de mistura).

    13

    Figura 8. Imagem fotogrfica da microalga Pseudokicrhneriella subcapitata, sob aumento de 400x, em microscpio tico comum.

    19 Figura 9. Imagem fotogrfica dos recipientes-teste no interior da

    incubadora.

    22 Figura 10. Precipitao acumulada mensal e nmero de dias com chuva

    registrados durante o perodo de estudo (Instituto Nacional de Meteorologia, Estao de Taubat-SP).

    25 Figura 11. Ordenao biplot, pela ACP, das unidades amostrais (meses

    de coleta) e das variveis abiticas.

    31 Figura 12. Contribuio das Classes taxonmicas para a riqueza de

    txons de todo o perodo de estudo.

    33 Figura 13. Contribuio das Classes taxonmicas para a riqueza de

    txons de cada estao de coleta, ao final do perodo de estudo.

    34

    Figura 14. Densidade de organismos (org.mL-1) de cada estao de coleta ao longo das amostragens realizadas durante o perodo de estudo.

    36 Figura 15 Contribuio das Classes taxonmicas para a composio da

    densidade de organismos ao longo das amostragens de cada estao de coleta.

    38 Figura 16. Ordenao biplot, pela ACP, das unidades amostrais (meses

  • viii

    de coleta) e dos txons descritores. As unidades amostrais esto identificadas de acordo com a estao de coleta.

    46 Figura 17. Mdia do crescimento algceo nos ensaios com amostras

    brutas. Barras vermelhas indicam diferena significativa, em relao ao controle, nos resultados dos ensaios de cada campanha amostral.

    49 Figura 18. Variao do crescimento algceo (cels.mL-1 x 104) nos

    ensaios com amostras das Estaes 2 e 3 e concentraes de Nitrognio total (mg.L-1) e Fsforo total (mg.L-1) nas respectivas amostragens.

    50 Figura 19. Mdia do crescimento algceo nos ensaios com diluio de

    efluente. Barras vermelhas indicam diferena significativa, em relao ao controle, nos resultados dos ensaios de cada campanha amostral.

    51 Figura 20. Fases da curva de crescimento de algas em sistema de

    cultivo esttico (SIPABA-TAVARES e ROCHA, 2001).

    87 Figura 21. Imagem fotogrfica da Cmara de Neubauer. 88 Figura 22. Esquema da rea de contagem dos retculos da Cmara de

    Neubauer (rea total: 9 mm2) (SIPABA-TAVARES e ROCHA, 2001).

    88

  • ix

    ANEXOS

    Anexo 1. Composio da rao fornecida durante o ciclo de cultivo (Informaes de rtulo).

    85 Anexo 2 Solues para preparo do meio de cultura L. C. Oligo (ABNT,

    2005).

    86 Anexo 3. Fases de crescimento de cultura de algas. 87 Anexo 4. Contagem em Cmara de Neubauer (SIPABA-TAVARES e

    ROCHA, 2001).

    88 Anexo 5. Informaes sobre o clima registradas no momento de cada

    amostragem.

    90 Anexo 6. Fatores abiticos medidos em cada estao de coleta ao

    longo do perodo de estudo.

    91 Anexo 7. Densidade total (org.mL-1) e Grupo funcional (REYNOLDS et

    al., 2002) dos txons considerados abundantes em cada estao de coleta.

    95 Anexo 8. Validao dos ensaios ecotoxicolgicos com

    Pseudokirchneriella subcapitata. 97

    Anexo 9. Densidade algcea registrada em cada repetio ao final dos ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata.

    98

  • x

    RESUMO

    O objetivo deste estudo foi analisar a qualidade da gua de um sistema de piscicultura continental, durante o perodo de engorda de tilpia do Nilo, atravs da caracterizao qualitativa e quantitativa do fitoplncton e da realizao de ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata. A rea de estudo foi a piscicultura experimental no Plo Regional de Desenvolvimento Tecnolgico dos Agronegcios do Vale do Paraba, na cidade de Pindamonhangaba, Estado de So Paulo. Foram realizadas seis amostragens entre novembro de 2006 e maro de 2007, em seis estaes de coleta: afluente (E1), viveiro (E2), efluente (E3), zona de mistura (E4), montante e jusante a zona de mistura (E5 e E6, respectivamente). As Estaes 2 e 3 apresentaram altas concentraes de fsforo total (> 0,3 mg.L-1), nitrognio total (> 2,5 mg. L-1), ortofosfato (> 39,0 g.L-1), nitrognio amoniacal total (> 1,7 mg. L-1) e clorofila a (> 80,0 g.L-1), promovidas pelo arraoamento, a excreo dos peixes e a quantidade de matria orgnica depositada no fundo do tanque. Essas alteraes nos aspectos abiticos refletiram na composio e estrutura do fitoplncton em E2 e E3, que apresentaram altos valores de densidade fitoplanctnica, com abundncia de espcies frequentes em locais eutrficos. No corpo receptor, aps seu encontro com o efluente, houve incremento na densidade e no nmero de txons. As caractersticas de ambiente ltico das Estaes 1, 4, 5 e 6 influram diretamente nas caractersticas do fitoplncton, com baixos valores de densidade e em maior representatividade de organismos oportunistas. No corpo receptor, houve incremento nos valores de densidade fitoplanctnica e no nmero de espcies frequentes em locais eutrficos, aps seu encontro com o efluente. Os ensaios ecotoxicolgicos confirmaram as caractersticas eutrficas de E2 e E3, apresentando maior crescimento algceo, com diferena significativa, em relao ao controle, apontada pelo Teste de Tukey. Os ensaios ecotoxicolgicos com amostras brutas demonstraram que o potencial do efluente em estimular crescimento algceo ainda pde ser detectado aps a zona de mistura. Esses ensaios foram vlidos para demonstrar que o manejo do viveiro contribui diretamente para o crescimento de algas. Nos ensaios de ecotoxicidade com diluio do efluente foram verificados CEO de 25% e CENO de 12,5%. Os ensaios ecotoxicolgicos com diluio de efluente se mostraram importantes para verificar at que ponto o efluente deveria estar naturalmente diludo no corpo receptor, para que os efeitos de estmulo de crescimento sejam neutralizados. Concluiu-se que o manejo do viveiro influiu diretamente nas concentraes de nutrientes da gua, promovendo o crescimento algceo e refletindo na estrutura do fitoplncton, com aumento na abundncia e na riqueza de espcies frequentes em locais eutrficos.

    Palavras-chave: piscicultura, fitoplncton, ensaios ecotoxicolgicos.

  • xi

    ABSTRACT

    The aim of this work was to evaluate the water quality of a pisciculture system, during the rearing period of Nile tilapia, through qualitative and quantitative characterization of phytoplankton and through toxicity tests with Pseudokirchneriella subcapitata. The site for sampling was selected at the Regional Center of Technologic Development of Agribusiness of Paraba Valley, in Pindamonhangaba city, state of So Paulo. There were six field sampling procedures between November 2006 and March 2007, in six stations: affluent (Station 1), fishpond (Station 2), effluent (Station 3), mixing zone (Station 4), upstream and downstream the mixing zone (Stations 5 and 6, respectively). The Stations 2 and 3 presented high concentrations of total phosphorus (> 0,3 mg.L-1), total nitrogen (> 2,5 mg. L-1). orthophosphate (> 39,0 g.L-1), total ammonia nitrogen (> 1,7 mg. L-1) and chlorophyll a (> 80,0 g.L-1), promoted by the fish food and excretion, as well as the organic matter in the bottom of the pond. These changes reflected in the composition and structure of phytoplankton in E2 and E3, with high density and abundance of species that are common in eutrophic environments. It was also noticed that there was an increase in density and number of taxa in the water after the mixing zone. The phytoplankton of Stations 1, 4, 5 and 6 were directly conected with the lotic caractheristics of these sites, resulting in low density and presence of opportunistic organisms. The toxicity tests confirmed the eutrophic characteristics of Stations 2 and 3, showing higher algal growth, with significant difference indicated by Tukey Test. The toxicity tests also showed that the potential of the effluent in stimulating algal growth still could be detected downstream the mixing zone. These tests demonstrated that the fishpond management contributes directly to algal growth. The toxicity tests with effluent dilution presented LOEC 25% and NOEC 12.5%. These tests were important to verify the minimal effluent dillution required, so the effects of growth stimulation are vanished. It was concluded that the fishponds management affects directly the concentrations of nutrients in the water, promoting algal growth and reflecting in the structure of phytoplankton, with increase in abundance and in richness of species frequently found in eutrophic environments.

    Keywords: pisciculture, phytoplankton, toxicity tests.

  • 1

    1. INTRODUO

    Nas ltimas dcadas, a produo mundial da aquicultura passou de menos de um milho de toneladas, na dcada de 50, para 59,4 milhes de toneladas em 2004. Neste perodo, esse mercado movimentou cerca de 70,3 bilhes de dlares e cresceu mais rpido do que qualquer outro setor de produo de protena animal. Esta evoluo revelou uma taxa de crescimento de 8,8% ao ano, desde 1970, comparada a 1,2% da pesca (FAO, 2007).

    A intensificao da atividade, no entanto, contribui para a gerao de impactos negativos sobre os recursos naturais. A poluio das guas pelos efluentes dos sistemas aqucolas , provavelmente, o impacto mais comum de ser denunciado (PAZ et al. 2005). Segundo CASTRO et al. (2006), a maioria desses empreendimentos utiliza gua de boa qualidade e a devolve para os rios e crregos com qualidade inferior, sem nenhum tipo de tratamento.

    De acordo com PAZ et al. (2005), o potencial de poluio dos efluentes aqucolas varia quanto quantidade e carga poluidora, uma vez que depende da espcie cultivada, do sistema de produo e das tcnicas de manejo. Quanto mais intensa a produo, maior a adio de nutrientes e produtos qumicos e, consequentemente, maior o risco de impacto negativo ao meio ambiente. Esses mesmos autores afirmam que os efluentes da atividade podem conter uma srie de drogas teraputicas, utilizadas no controle de doenas e pragas, que resultam em grandes quantidades de substncias qumicas e seus metablitos para dentro do ecossistema aqutico.

    MAXIMIANO et al. (2005) destaca alguns dos principais produtos utilizados para controle sanitrio e de doenas: sulfato de cobre, perxido de hidrognio, cloreto de sdio, permanganato de potssio, azul de metileno, formaldedo, verde de malaquita, triclorfon, inseticidas organofosforados e os antibiticos: tetraclicina, eritromicina e oxitetraciclina. Segundo esses autores, no h legislao especfica para o uso de drogas em aquicultura, nem produtos registrados para este fim. Esses produtos so avaliados pelo

  • 2

    Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento sem participao dos rgos de sade e de meio ambiente, o que significa que no h avaliao dos perigos dessas substncias para a sade humana e para o meio ambiente e, com a falta de produtos e regulamentos especficos, h margem para os abusos e usos incorretos. De acordo com CAO et al. (2007), muitos estudos relatam o aumento da resistncia e at da mltipla resistncia de patgenos como resultado do largo uso de antibiticos aplicados na aquicultura.

    Alm das substncias qumicas e teraputicas, a matria orgnica tambm compe um dos principais descartes de sistemas de aquicultura intensiva (CAO et al., 2007). Um dos maiores impactos ambientais causados por esses efluentes a eutrofizao dos corpos dgua receptores, devido s altas taxas de nutrientes, principalmente nitrognio e fsforo, presentes nas guas dos viveiros (VALENTI, 2002).

    SILVA et al. (2005) realizaram estudo com sistemas aqucolas de pequeno, mdio e grande portes em Mato Grosso do Sul e constataram que todos apresentaram altas taxas de nutrientes, e seus efluentes, lanados sem controle ambiental, contribuam para alterao da qualidade da gua do Rio Cuiab e de seus principais afluentes.

    A utilizao de fertilizantes um dos fatores que pode influenciar o aumento nos nveis de nitrognio e fsforo nos viveiros (MERCANTE et al. 2004). A fertilizao realizada para incrementar a produtividade primria, pois esta serve como base de teias alimentares, que vo culminar no crescimento dos animais cultivados (BOYD, 1981).

    Praticamente todas as espcies de peixes passam por uma fase planctfaga durante seu desenvolvimento. Algumas espcies, como a tilpia, a carpa cabea grande e a carpa prateada, mantm sua preferncia planctfaga mesmo na fase adulta. Alimentos naturais explorados pelos peixes possuem grande valor energtico, alto nvel de protenas, minerais e vitaminas, compensando uma eventual deficincia nas raes (KUBITZA 1998).

  • 3

    Para SIPABA-TAVARES et al. (2006), a taxa ideal de fertilizao a quantidade de matria orgnica que pode ser efetiva e utilizada num viveiro, sem efeitos prejudiciais na qualidade da gua e no crescimento dos peixes. A necessidade da fertilizao varia de acordo com o tipo de piscicultura, das condies climticas e dos nutrientes j presentes na gua.

    A aplicao da calagem outro fator que favorece o aporte de nutrientes nas guas dos viveiros e, consequentemente, o incremento da produtividade primria (CASTAGNOLLI e CYRINO, 1986). Alm de assepsia, a aplicao da calagem serve para correo de acidez, aumentando a dureza total, alcalinidade e pH. Este procedimento tambm favorece a remoo de substncias hmicas, disponibilizando carbono na forma de dixido de carbono (CO2), enquanto acelera a circulao de nitrognio pelos processos de decomposio, reforando o sistema tampo do tanque e ajudando a neutralizar as reaes cidas do sedimento do fundo, propiciando assim a entrada de fsforo na coluna dgua (RIBEIRO et al., 1997)

    Alm dos fertilizantes, CAO et al. (2007) destacam o manejo alimentar com rao como outro importante fator de contribuio para a entrada de cargas de nutrientes e matria orgnica. A rao no consumida pode compor at 38% dessa carga, dependendo do tipo de alimento, do manejo e das espcies cultivadas. SIPABA-TAVARES et al. (1999) explicam que o alimento no aproveitado e os produtos da excreo dos organismos cultivados se acumulam nas guas, elevando as taxas de nitrognio e fsforo e favorecendo o aumento da biomassa fitoplanctnica e, consequentemente, a eutrofizao.

    Segundo KUBITZA (1998), em piscicultura intensiva, grande parte dos problemas da qualidade da gua est relacionada com o uso de alimentos de m qualidade e estratgias de alimentao inadequadas.

    Na regio do Vale do Ribeira, Estado de So Paulo, CASTELLANI e BARRELLA (2005) estudaram 42 pisciculturas e constataram que, na maioria

  • 4

    dos empreendimentos, a quantidade de rao distribuda nos tanques e viveiros no era adequadamente controlada, uma vez que a biometria dos peixes, para o clculo da rao mensal, no era realizada. Neste mesmo estudo, os autores observaram que 1.817 toneladas de rao foram utilizadas para produo anual de 617 toneladas de peixe, a uma converso alimentar de 2,9:1. Os mesmos autores afirmam que uma converso de 2:1 seria mais adequada para peixes tropicais e, por isso, houve um excesso de 32% na rao utilizada, com perda de lucratividade bruta de 43%.

    CASTRO et al. (2006), atravs de um diagnstico socioeconmico e ambiental da atividade de pesque-pague do Alto Tiet, em So Paulo, tambm verificaram que o arraoamento era feito, sem controle, pela maioria dos funcionrios e/ou proprietrios, constituindo uma das principais causas da eutrofizao de lagos dos pesqueiros. Neste mesmo estudo, foram encontradas elevadas concentraes de nitrognio e fsforo nos efluentes desses lagos e os autores enfatizaram sua contribuio para a degradao dos corpos dgua jusante dos empreendimentos.

    Segundo FIGUEIREDO et al. (2005), o processo de eutrofizao pode causar diversas alteraes nos aspectos naturais da gua, interferindo diretamente nas seguintes variveis: pH, transparncia da gua, oxignio dissolvido, slidos suspensos, demanda bioqumica de oxignio, matria orgnica, fsforo e nitrognio amoniacal total. Alm disso, a eutrofizao do meio pode causar mudanas no fluxo de energia e na ciclagem de nutrientes, bem como alteraes da biomassa e na estrutura das comunidades bnticas e pelgicas (CAO et al., 2007).

    De acordo com CAMARGO e ALONSO (2006), a eutrofizao dos corpos dgua tambm pode causar efeitos ecolgicos e toxicolgicos que so direta ou indiretamente ligados proliferao de produtores primrios. Segundo esses autores, uma das manifestaes da hipxia em ecossistemas eutrficos a grande mortandade de invertebrados e peixes. Alm disso, o declnio da concentrao de oxignio, provocado pela intensa decomposio de matria

  • 5

    orgnica, tambm pode promover a formao de componentes reduzidos como o sulfeto de hidrognio (H2S), que altamente txico e produz efeitos agudos (mortandade) nos animais aquticos, mesmo em concentraes relativamente baixas.

    Em ambientes eutrofizados, so comuns as floraes de algas fitoplanctnicas, principalmente de cianobactrias que, em mais de 60% dos casos, so txicas (COSTA e AZEVEDO, 1994 in TUCCI et al., 2006). Essas floraes podem provocar a morte de animais por insuficincia heptica e sua exposio, em longo prazo, contribui para o desenvolvimento de tumores cancergenos (MATTHIENSEN et al., 1999).

    As floraes de cianobactrias, principalmente espcies dos gneros Anabaena, Microcystis e Planktothrix, tambm representam um risco para a sade humana, pois diversos problemas podem ocorrer com o contato ou a ingesto de guas contaminadas, entre eles: irritao nos olhos, alergias epidrmicas, febre, vmito, diarria, pneumonia, gastroenterites, hepatoenterites e paralisia muscular (CAMARGO e ALONSO, 2006).

    Dentro do contexto da piscicultura, as cianotoxinas podem se acumular nos tecidos dos peixes destinados ao consumo humano e causar srios problemas de sade pblica, enfatizando o valor de estudos ecolgicos e sanitrios com fitoplncton, que permitem o monitoramento da qualidade das guas utilizadas nas diferentes atividades humanas (MATSUZAKI et al., 2004).

    Segundo SMITH (1988), as floraes de algas, principalmente cianobactrias, so resultados da disponibilidade de nitrognio e fsforo presentes na rao no consumida. Os teores desses nutrientes esto relacionados com os principais fatores no crescimento e estrutura do fitoplncton e na acumulao de biomassa (MATSUZAKI et al., 2004).

    A caracterizao do fitoplncton tem grande importncia para piscicultura, pois a produtividade de um sistema de criao de peixes tambm

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    depende da comunidade planctnica e de manejo eficiente dos viveiros (MACEDO e SIPABA-TAVARES, 2005).

    Alm de constituir o maior fornecedor da demanda de oxignio nos viveiros de peixes (BOYD, 1981), as algas so a base de toda cadeia alimentar aqutica e sustentam uma produo anual de recursos renovveis em algo em torno de cem milhes de toneladas de pescado e, por isso, desempenham um papel vital no cultivo de animais aquticos e so de interesse estratgico para a aquicultura (MULLER-FEUGA, 2000).

    As algas fitoplanctnicas so fundamentais na dinmica dos sistemas aquticos, constituem o elo na transferncia de energia solar e dos nutrientes, possibilitando a passagem destes aos consumidores e determinando a produtividade de um ambiente (FARIA et al., 2001). Algumas espcies de algas so capazes de retirar elementos qumicos do meio aquoso, sugerindo sua utilizao na recuperao de sistemas aquticos. A caracterizao do fitoplncton tambm oferece a possibilidade de avaliar o nvel de poluio de um corpo dgua, baseado nos tipos de algas presentes (VIDOTTI e ROLLEMBERG, 2004).

    SCHNECK et al. (2007), na regio Sul do Brasil, estudaram a estrutura da comunidade de diatomceas em um riacho impactado por efluentes de piscicultura. Os autores demonstraram que o enriquecimento trfico provocado pelo alto teor de nutrientes causou a substituio de espcies frequentes em ambientes oligotrficos, por espcies de ambientes eutrficos, concluindo que as diatomceas elpticas so ferramentas teis no biomonitoramento de impactos causados por eutrofizao.

    Outros trabalhos realizados dentro desta temtica reconhecem a caracterizao do fitoplncton como forma de monitorar a qualidade das guas de viveiros de piscicultura (MATSUZAKI et al., 2004; PESSOA e RIBEIRO, 2005) e de subsidiar estudos da cadeia trfica, com propostas de manejo (BEYRUTH et al., 1998). A influncia de fertilizantes e adubos orgnicos sobre

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    a estrutura do fitoplncton tambm relatada em alguns trabalhos (RIBEIRO et al., 1997; BURFORD e PEARSON, 1998; FARIA et al., 2001; MACEDO e SIPABA-TAVARES, 2005; SIPABA-TAVARES et al., 2006; TERZIYSKI et al., 2007).

    Alm da caracterizao do fitoplncton, a realizao de ensaios ecotoxicolgicos figura como uma importante ferramenta, com potencial de uso para avaliao dos possveis impactos negativos causados por efluentes lquidos, lanados nos corpos receptores naturais.

    Nesses ensaios, os organismos-teste, que podem ser algas, peixes, microcrustceos ou outros, so expostos a vrias concentraes da amostra a ser testada (substncia qumica, efluente, extratos aquosos) por determinado perodo de tempo. Aps esse perodo, verificam-se os efeitos da amostra sobre os parmetros biolgicos, como mortalidade, crescimento, reproduo, comportamento dos organismos, dentre outros. Os efeitos observados so analisados estatisticamente e os resultados so expressos em unidades numricas (ZAGATTO e BERTOLETTI, 2006). Esses autores afirmam, ainda, que os ensaios de toxicidade podem ser utilizados para diversos fins, como: determinar a toxicidade de agentes qumicos e efluentes lquidos; estabelecer critrios e padres de qualidade da gua e limites mximos de lanamento de efluentes lquidos em corpos hdricos; avaliar a necessidade de tratamento de efluentes lquidos, a qualidade da gua, a toxicidade relativa de diferentes substncias e a sensibilidade relativa de organismos aquticos; subsidiar programas de monitoramento ambiental e estimar impactos provocados em acidentes ambientais.

    De modo geral, as algas planctnicas so frequentemente utilizadas como material em estudos experimentais, pela facilidade de seu cultivo, pelo fato de serem unicelulares e possurem baixo nvel de diferenciao histolgica e um ciclo de vida simples, dando respostas rpidas s condies ambientais (CCERES, 1996, GONZALEZ et al., 1995, VONSHAK e MASKE, 1989).

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    Dentre as vrias espcies fitoplanctnicas utilizadas para avaliao da qualidade dos ambientes aquticos, destacam-se Pseudokirchneriella subcapitata (antes denominada como Selenastrum capricornutum), Chlorella vulgaris e Scenedesmus subspicatus; padronizadas como organismos-teste em ensaios ecotoxicolgicos (ABNT, 2005).

    A manuteno do cultivo de algas em laboratrio dificilmente se assemelha ao meio em que o fitoplncton cresce naturalmente, mas a utilidade desses bioensaios no est no fato de imitarem o meio natural e sim, no fato de que o cultivo em laboratrio permite isolar as variveis que influenciam na populao algal, tornando mais precisas as concluses a respeito do teste em questo (VIDOTTI e ROLLEMBERG, 2004).

    O ensaio de toxicidade com algas, em particular com a espcie Pseudokirchneriella subcapitata, tem registro em trabalhos com efluentes de indstrias txteis (DELLAMATRICE e MONTEIRO, 2006), metais pesados em suspenso (IVANOVA e GROUDEVA, 2006; GUGUEN et al., 2004), guas provenientes de cultivo de arroz (MARQUES et al., 2008) e com substncias de referncia como sulfato de cobre e sulfato de zinco (RODRIGUES et al., 2003). MA et al. (2006) tambm utilizaram a espcie Pseudokirchneriella subcapitata para avaliar a toxicidade de 40 herbicidas e ROJICKOV-PADRTOV e MARSLEK (1999) compararam a sensibilidade de sete espcies de microalgas em testes de toxicidade com metais e pesticidas e verificaram que Pseudokirchneriella subcapitata foi, de forma geral, a mais sensvel.

    A Resoluo 357/2005 do CONAMA estabelece o uso dos resultados de ensaios de toxicidade como critrio para avaliao de padres de lanamentos de efluente, de acordo com o Artigo 34, pargrafo 1: O efluente no dever causar ou possuir potencial para causar efeitos txicos aos organismos aquticos no corpo receptor, de acordo com os critrios de toxicidade estabelecidos pelo rgo ambiental competente. Nesse mesmo artigo, no pargrafo 2, a Resoluo recomenda que os critrios de toxicidade previstos

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    devem se basear em resultados de ensaios ecotoxicolgicos padronizados, utilizando organismos aquticos, e realizados no efluente.

    O presente estudo foi desenvolvido como parte de um projeto mais amplo intitulado Anlises ecotoxicolgicas de efluentes de aquicultura continental (Processo FAPESP 2005/05180-0), realizado durante o perodo de maro de 2006 a maro de 2008, que teve como objetivo: Realizar ensaios ecotoxicolgicos em amostras de gua provenientes de projetos de aquicultura continental, a fim de avaliar impactos desta natureza, bem como analisar qualitativa e quantitativamente a carga de poluentes orgnicos gerada na atividade, com vistas ao fornecimento de subsdios tcnicos para as proposies de tratamento de efluentes.

    Portanto, o objetivo do presente estudo foi analisar a qualidade da gua de um sistema semi-intensivo de piscicultura continental, durante o perodo de engorda de tilpia do Nilo (Oreochromis niloticus), atravs da caracterizao qualitativa e quantitativa do fitoplncton e da realizao de ensaios ecotoxicolgicos com a microalga Pseudokirchneriella subcapitata (Chlorophyceae), a fim de avaliar os possveis impactos ambientais causados pelos efluentes da atividade e subsidiar futuras medidas de monitoramento e/ou tratamento a serem propostas.

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    2. MATERIAL E MTODOS 2.1. rea de estudo

    A rea de estudo escolhida foi a piscicultura experimental localizada no Plo Regional de Desenvolvimento Tecnolgico dos Agronegcios do Vale do Paraba APTA Regional Agncia Paulista de Tecnologia dos Agronegcios (SAA-SP), na cidade de Pindamonhangaba, localizada a 147 km da capital do Estado de So Paulo, na altitude entre 530 e 550 metros, coordenadas 225550S 452722W.

    O viveiro escolhido para o experimento foi operado em sistema semi-intensivo e utilizado para engorda de tilpia do Nilo (Oreochromis niloticus). As caractersticas estruturais do viveiro encerram as dimenses de 1,08 m de profundidade mdia, 1.500 m2 de rea, 1.620 m3 de volume e 2,7 L.s-1 de vazo mdia; tempo de residncia de 7 dias, com sistema de renovao de gua individual, constante e sem aerao mecnica. Tanto o fundo do viveiro, quanto os seus taludes, foram construdos por escavao direta em solo natural, proporcionando contato constante entre a gua e a terra.

    A gua de abastecimento era provida pelo Reservatrio do Borba. Este Reservatrio, formado pelo barramento do Ribeiro de mesmo nome, possui profundidade mxima de 3,6 metros e rea de 0,9 km2 (TAKINO et al., 1985). O efluente era descartado, sem tratamento, jusante do Ribeiro do Borba, afluente do Ribeiro do Curtume, parte de uma das sub-bacias do Rio Paraba do Sul. A bacia do Rio Paraba do Sul estende-se por, aproximadamente, 55.400 km2, compreendendo os estados de So Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais e abrangendo 180 municpios (SOUZA JR., 2004).

    2.2. Manejo do viveiro durante a engorda de tilpia do Nilo

    Os dados a seguir, assim como outros relacionados morfometria dos peixes e produtividade do sistema, foram coletados diretamente com os

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    operadores do manejo do viveiro estudado, que mantinham registros em planilhas de campo.

    Antes do povoamento, o viveiro foi submetido calagem com 150 kg de cal virgem hidratado, por todo fundo do tanque e, posteriormente, a diversas drenagens para remoo de excesso de cal. Aps o preenchimento do tanque, a fertilizao foi realizada com superfosfato simples (6 g/m2) e fosfato de amnia (4 g/m2).

    O tanque foi povoado com 3.750 peixes jovens, linhagem monosexo de tilpia do Nilo (Oreochromis niloticus), com peso individual de, aproximadamente, 30 gramas. Os organismos foram alimentados com rao extrusada, de 28% de protena bruta, duas vezes ao dia, na proporo de at 3% do peso vivo. A composio da rao fornecida pode ser observada no Anexo 1. Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia e a forma de alimentao foi o lano.

    2.3. Amostragens

    Seis campanhas amostrais foram realizadas entre os meses de novembro de 2006 e maro de 2007, sempre no perodo da manh, nas datas: 14 de novembro e 21 de dezembro de 2006; 22 de janeiro, 13 de fevereiro, 07 e 12 de maro de 2007. Essas datas foram identificadas como: nov/06, dez/06, jan/07, fev/07, mar I/07 e mar II/07, respectivamente. O perodo amostral abrangeu toda a fase de engorda de tilpia do Nilo (O. niloticus).

    Seis estaes de coleta foram previamente demarcadas, de maneira a cobrir todo o percurso do fluxo de gua ao longo do sistema, conforme esquema da Figura 1 e das imagens fotogrficas das Figuras 2 a 7:

    Estao 1 - afluente (gua de abastecimento do tanque, entrada do viveiro);

    Estao 2 - viveiro;

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    Estao 3 - efluente (gua de sada do viveiro); Estao 4 - zona de mistura (estao em que efluente do viveiro

    encontra o corpo dgua receptor); Estao 5 - montante da zona de mistura (estao do corpo dgua

    receptor a 11 metros antes do encontro com o efluente do viveiro); Estao 6 - jusante da zona de mistura (estao do corpo dgua

    receptor a 13 metros aps o encontro com o efluente do viveiro).

    Figura 1. Esquema de localizao das estaes de coleta (As setas indicam o sentido do fluxo da gua).

    Figura 2. Imagem fotogrfica da Estao 1 (afluente).

    Figura 3. Imagem fotogrfica da Estao 2 (viveiro)

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    Figura 4. Imagem fotogrfica da Estao 3 (efluente).

    Figura 5. Imagem fotogrfica da Estao 4 (zona de mistura)

    Figura 6. Imagem fotogrfica da Estao 5 (montante da zona de mistura).

    Figura 7. Imagem fotogrfica da Estao 6 (jusante da zona de mistura).

    Para anlise do fsforo total, nitrognio total, nitrito, nitrato e nitrognio amoniacal total, as amostras foram coletadas usando-se garrafa Van Dorn, e transferidas para frascos de polietileno de um litro de capacidade. Essas amostras foram levadas ao laboratrio, sendo que, as sub-alquotas destinadas s anlises de nitrognio total e o fsforo total, foram imediatamente congeladas, para posterior processamento e, as sries inorgnicas imediatamente filtradas em bomba a vcuo. Para a filtrao, foram utilizados filtros Millipore com 0,45 m de tamanho de poro.

    As amostras destinadas obteno de Clorofila a foram coletadas na sub-superfcie da coluna dgua, com auxlio de garrafa Van Dorn. A gua foi

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    transferida para frascos de polietileno de um litro de capacidade, envoltos com papel alumnio e mantidos em isopor com gelo at a chegada ao laboratrio, onde as amostras foram filtradas imediatamente em bomba a vcuo. Para a filtrao, foram utilizados filtros Millipore com 45 m de tamanho de poro.

    As amostras de gua para anlise qualitativa do fitoplncton foram filtradas, no momento da coleta, em rede de plncton de 20 m e preservadas em formol 4%. Para anlise quantitativa, a amostra bruta foi fixada em soluo de lugol actico 1%. As amostras foram armazenadas em frascos de vidro do tipo snap-cap de volume de 200 mL, previamente descontaminados e rotulados, e mantidos ao abrigo de luz.

    As amostras de gua, destinadas aos testes ecotoxicolgicos, foram armazenadas em recipientes de polietileno de dois litros, previamente descontaminados e devidamente rotulados. Essas amostras foram filtradas em rede de plncton de 60 m e congeladas no mesmo dia da coleta, permanecendo assim at a realizao dos testes, respeitando as recomendaes da Associao Brasileira de Normas Tcnicas (2005), que estabelece a validade de dois meses para amostras congeladas.

    2.3. Anlise das variveis abiticas e Clorofila a

    No momento da coleta, a vazo (L.s-1) foi obtida para as Estaes 1, 3 e 5. Com auxlio da sonda multiparmetros Horiba U-22, tambm foram medidos em todas as estaes de coleta: temperatura da gua (C), condutividade eltrica (S.cm-1), oxignio dissolvido (mg.L-1), pontencial hidrogeninico (pH), slidos totais dissolvidos STD (mg.L-1) e turbidez (UNT).

    Tambm foram anotadas informaes sobre as condies climticas, como temperatura do ar, presena de ventos e ocorrncia de chuvas, no dia da coleta e no dia anterior mesma.

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    Os dados de precipitao acumulada mensal e nmero de dias com chuva foram obtidos no Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), na Estao Meteorolgica da cidade de Taubat, localizada a 30 km de Pindamonhangaba.

    As anlises limnolgicas foram realizadas pelo Laboratrio de Anlises Fsicas e Qumicas da gua da Unidade Laboratorial de Referncia em Limnologia Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Recursos Hdricos do Instituto de Pesca (SP).

    As anlises para determinao do fsforo total (mg.L-1) e nitrognio total (mg.L-1) foram feitas simultaneamente, seguindo as tcnicas descritas em VALDERRANA (1981). As anlises de nitrito (mg.L-1) e nitrato (mg.L-1) seguiram a tcnica de Griess modificado descrita em GIN et al. (1980). Para a nitrognio amoniacal total (mg.L-1) seguiu-se a tcnica de Nessler, descrita em APHA (2005). A anlise da alcalinidade seguiu o mtodo descrito em GOLTERMAN & CLYMO (1971), utilizando-se pHmetro e bureta comum, de preciso de 0,05 mL. Os resultados foram obtidos em miliequivalentes por litro.

    Todas essas determinaes tomaram como base os protocolos de anlises recomendados no Standard Methods for the Examination for Water and Wastewater (APHA, 2005).

    A determinao de clorofila a (g.L-1) foi feita atravs da tcnica de extrao de pigmentos, segundo MARKER et al. (1980) e SARTORY e GROBELLAR (1984), utilizando etanol 90% como solvente orgnico.

    O ndice de Estado Trfico de CARLSON (1977), ajustado por TOLEDO et al. (1983) para ambientes tropicais, foi calculado, de acordo com a frmula:

    IET (Pt) = 10 x [6 In (80,32/Pt) / In 2]

    Onde: Pt = concentrao de fsforo total na superfcie (g.L-1) Oligotrfico = IET < 44

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    Mesotrfico = IET 44-54 Eutrfico = IET > 54

    Os resultados das anlises das variveis abiticas e da clorofila a foram submetidos a anlises multivariadas, atravs de Anlise de Componentes Principais (ACP) (GOODALL, 1954 apud VALENTIN, 2000). Esta anlise foi realizada para verificar a relao dos resultados das variveis abiticas com a distribuio espacial das estaes de coleta e distribuio temporal das amostragens. Foi utilizada matriz de covarincia, com dados transformados pela amplitude de variao ranging ([(x-xmin)/(xmax-xmin)]).

    O clculo do Coeficiente de Correlao de Pearson e Kendall (r) permitiu a avaliao da relao entre os valores da ordenao (posio das unidades amostrais nos eixos) e variveis individuais (abiticas) utilizadas na construo da ordenao (McCUNE e MEFFORD 1997).

    Os dados foram transformados atravs do programa FITOPAC (SHEPHERD, 1996). As anlises multivariadas foram realizadas pelo programa PC-ORD verso 3.1 para Windows (McCUNE e MEFFORD, 1997).

    2.4. Caracterizao do fitoplncton

    A identificao dos txons foi feita atravs de anlise do material coletado preservado em formol 4%. As amostras foram examinadas em microscpio binocular com ocular de medio, no aumento de 400x.

    A identificao dos organismos seguiu os sistemas de classificao: ROUND (1971) para a Classe Chlorophyceae, SIMONSEN (1979) para as Bacillariophyceae, KOMREK e ANAGNOSTIDIS (1986, 1989, 1999) e ANAGNOSTIDIS e KOMREK (1988) para Classe Cyanophyceae e BOURRELLY (1981, 1985) para as demais classes.

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    A determinao da densidade fitoplanctnica foi realizada atravs da anlise do material preservado em lugol actico 1%. O material foi examinado em microscpio invertido, sob aumento de 400x. As contagens dos organismos seguiram o mtodo de UTERMHL (1958). Foram utilizadas cmaras de sedimentao de 2 mL para as amostras provenientes das Estaes 2 (viveiro) e 3 (efluente) e cmaras de sedimentao de 10 mL para as demais estaes de coleta. O tempo de sedimentao foi de aproximadamente trs horas para cada centmetro de altura da cmara, de acordo com LUND et al. (1958). Cada clula, colnia, cenbio ou filamento foi considerado como indivduo.

    A contagem de cada amostra foi finalizada seguindo dois critrios: a) quando o txon mais abundante atingiu o nmero de 100 indivduos; b) grfico de estabilizao do nmero de txons, obtido a partir de txons novos adicionados com o nmero de campos contados.

    A densidade, expressa em org.mL-1, foi determinada para cada txon de cada amostra, de acordo com a frmula de WEBER (1973):

    org.mL-1 = (Na/s.c).(1/h).(F)

    Onde: Na = nmero total de indivduos do txon a contados na amostra s = rea do campo (mm2) no aumento de 400x c = nmero de campos contados h = altura da cmara de sedimentao (mm) F = fator de correo para mililitro (103 mm3.mL-1)

    Considerou-se txons abundantes e dominantes, de acordo com o critrio de LOBO e LEIGHTON (1986): txons abundantes, aqueles que apresentaram densidade acima da densidade mdia da amostra e, txons dominantes, aqueles que apresentaram densidade acima de 50% da densidade total da amostra.

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    Os txons considerados abundantes foram classificados em grupos funcionais, de acordo com REYNOLDS et al. (2002). Os autores classificam as algas planctnicas em associaes, de acordo com o conhecimento da ecologia das espcies e suas adaptaes.

    Com os resultados das contagens dos organismos, a Frequncia de Ocorrncia (F), expressa em porcentagem (%), foi calculada, seguindo a frmula:

    F = (Pa/P).100

    Onde: Pa = nmero de amostras em que o txon a est presente P = nmero total de amostras (36)

    Foram considerados como constantes os txons que apresentaram Frequncia de Ocorrncia F50%; comuns, quando 10%F>50% e raras, quando F

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    descritores) utilizadas na construo da ordenao (McCUNE e MEFFORD 1997).

    Os dados foram transformados atravs do programa FITOPAC (SHEPHERD, 1996). As anlises multivariadas foram realizadas pelo programa PC-ORD verso 3.1 para Windows (McCUNE e MEFFORD, 1997).

    2.5. Ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata

    O procedimento dos ensaios de toxicidade seguiu as recomendaes da Associao Brasileira de Normas Tcnicas NBR 12648 Ecotoxicologia aqutica Toxicidade crnica Mtodo de ensaio com algas (Chlorophyceae) (ABNT, 2005). Todos os ensaios foram realizados no Laboratrio de Exotoxicologia Aqutica do Instituto de Pesca (SP).

    A espcie escolhida foi Pseudokirchneriella subcapitata (Korschikov) Hindak, anteriormente denominada Selenastrum capricornutum (Figura 8). Tambm se encontram trabalhos nos quais esta alga denominada como Raphidocelis subcapitata (RODRIGUES et al., 2003; MA et al., 2006). Segundo COMAS (1996), Ankistrodesmus subcapitatus Korschikov e Kirchneriella subcapitata Korschikov constituem sinnimos de Raphidocelis subcapitata. No presente estudo, denominou-se Pseudokirchneriella subcapitata, como em ABNT (2005). uma espcie cosmopolita e comum em ambientes mesotrficos a eutrficos (TORGAN, 2002).

    Figura 8. Imagem fotogrfica da microalga Pseudokicrhneriella subcapitata, sob aumento de 400x, em microscpio tico comum.

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    O meio de cultivo utilizado foi o L. C. Oligo, preparado a partir de sete solues, descritas de acordo com o Anexo 2. Para o preparo de 1000 mL de meio de cultivo, 1 mL das solues 1, 2, 3, 4 e 7 e 0,5 mL das solues 5 e 6 foram pipetados para um erlenmeyer de 2 litros. Ento, gua destilada foi adicionada at que o volume de 1000 mL fosse atingido. Aps 1 hora de agitao, o meio foi autoclavado por 15 minutos a 121C e utilizado apenas aps esfriar.

    O mtodo de ensaio foi o esttico, ou seja, a amostra no foi renovada e os organismos-teste permaneceram expostos mesma soluo-teste, durante todo o perodo do ensaio (KNIE e LOPES, 2004). O perodo de exposio foi de 72 horas, durante o qual as algas permaneceram em incubadora, sob condies constantes de agitao a 175 rpm, iluminao de 4.500 lux de intensidade e temperatura a 25C.

    Foram realizadas seis baterias de ensaios, cada uma correspondendo a cada campanhas amostrais (nov/06, dez/06, jan/07, fev/07, mar I/07 e mar II/07). Em cada bateria de ensaios, foram realizados ensaios testes com seis amostras, em triplicata, cada uma correspondendo a cada uma das estaes de coleta (E1 - afluente; E2 - viveiro; E3 - efluente; E4 - zona de mistura; 05 - montante da zona de mistura e E6 - jusante da zona de mistura).

    Trs dias antes de cada bateria de ensaios, um pr-cultivo foi montado, a fim de que as clulas, que seriam expostas s amostras, estivessem em fase exponencial de crescimento (Anexo 3).

    O pr-cultivo foi montado com 1.000 mL de meio de cultivo L. C. Oligo e 50 mL de suspenso de Pseudokirchneriella subcapitata, mantido em erlenmeyer de 2 litros, sob condies semelhantes s dos ensaios (temperatura de 25C, iluminao de 4.500 lux e aerao constantes).

  • 21

    No dia do incio dos ensaios, o inculo (clulas algais que foram expostas s amostras) foi preparado pela centrifugao de 100 mL do pr-cultivo, a 1.500 rpm, durante 15 minutos. O sobrenadante foi descartado e o sedimento ressuspendido em 100 mL de meio de cultivo. Este procedimento foi repetido e a densidade de clulas da suspenso resultante foi determinada atravs de contagem em cmara de Neubauer (Anexo 4).

    O inculo foi preparado a partir desta suspenso, de maneira que sempre contivesse 1 x 105 clulas e volume entre 0,1 e 1 mL, seguindo a seguinte frmula:

    Vi= (Vf x Ci)/N

    Onde: Vi = volume do inculo (mL) Vf = volume final da soluo teste (mL) Ci = concentrao inicial do recipiente teste (cels.mL-1) N = nmero de clulas da suspenso (cels.mL-1)

    Ento, com um inculo de 1 x 105 clulas, volume final da soluo teste de 50 mL e estimando-se uma densidade algal da suspenso igual a 2 x 107 cels.mL-1, obtm-se:

    Vi= (50 x 1 x 105)/2 x 107 = 0,25.

    Ou seja, neste exemplo, o volume do inculo de 0,25 mL da suspenso preparada.

    Para as Estaes 1 (afluente), 2 (viveiro), 4 (zona de mistura), 5 (montante da zona de mistura) e 6 (jusante da zona de mistura) os recipientes-teste foram preparados adicionando o inculo (1 x 105 clulas) a 50 mL de amostra bruta. Para a Estao 3 (efluente), o inculo foi adicionado s diluies da amostra, de acordo com a Tabela 1.

  • 22

    Tabela 1. Volume da amostra para o preparo das solues-teste com efluente (ABNT, 2005).

    Concentrao da soluo-teste (%)

    Fator de diluio

    Volume da amostra

    (mL) Volume do

    meio de cultura (mL)

    Volume final (mL)

    100 1 50 - 50 50 2 25 25 50 25 4 12,5 37,5 50

    12,5 8 6,25 43,75 50 6,25 16 3,1 46,9 50 3,1 32 1,55 48,45 50

    0 (Controle) - - 50 50

    Todos os recipientes-teste consistiram em erlenmeyers de 125 mL, contendo 50 mL de soluo-teste (amostra + inculo), com trs repeties, cobertos com filme plstico e levados, imediatamente aps o preparo, para a incubadora (Figura 9). Aps 72 horas de exposio, a densidade celular de cada recipiente foi determinada, atravs de contagem em cmara de Neubauer.

    Figura 9. Imagem fotogrfica dos recipientes-teste no interior da incubadora.

    A validao do ensaio foi feita de acordo com as recomendaes da ABNT (2005). Foi considerado vlido o ensaio que: a) aps as 72 horas de

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    exposio, obtivesse biomassa algcea mdia do controle, 16 vezes maior que a biomassa inicial; e b) apresentasse, no trmino do ensaio, o coeficiente de variao da biomassa algcea, das repeties do controle, menor ou igual a 20%.

    Os resultados das contagens em cmara de Neubauer foram analisados estatisticamente pelo programa Toxtat 3.3 (GULLEY et al., 1991). Todos passaram nos testes de normalidade e homogeneidade de varincias, permitindo a aplicao do teste de Tukey para verificao da existncia de diferenas significativas (p

  • 24

    3. RESULTADOS 3.1. Manejo do viveiro durante a engorda de tilpia do Nilo

    A Tabela 2 mostra o nmero de indivduos no viveiro, bem como o peso mdio por indivduo e quantidade de rao fornecida ao longo do perodo estudado.

    Verificou-se o gasto total de 3.650 kg de rao para produo de 2.120 kg de peixe, a uma converso alimentar de 1,72:1, resultando uma produtividade de 14.133 kg de peixe/ha/ciclo e taxa de sobrevivncia de 93%.

    Tabela 2. Dados biomtricos e quantificao do manejo alimentar registrados durante o ciclo de produo de tilpia (Oreochromis niloticus) no presente estudo (Plo Regional de Desenvolvimento Tecnolgico dos Agronegcios do Vale do Paraba).

    Data Nmero de

    indivduos no viveiro

    Peso aproximado

    por indivduo (g)

    Peso total (ton)

    % de rao

    Quantidade de rao

    diria (kg)

    20/out/06 2.585 juvenis* 118,15 0,305 3,0 9,2 23/out/06 1.166 juvenis** 262,86 0,612 2,5 7,7 24/out/06 3.751 juvenis NC NC 2,5 16,8 06/dez/06 3.500 juvenis*** 335,35 1,173 2,0 23,5 04/jan/07 3.500 tilpias 474,38 1,660 1,8 29,9 02/fev/07 3.500 tilpias 569,45 1,99 1,8 35,9 28/fev/07 3.163 tilpias**** 662,85 2,096 1,5 31,4 13/mar/07 Despesca total 670 2,119 0 0

    *Primeiro povoamento; **Segundo povoamento; ***Estimativa de perda de 251 indivduos; ****Despesca parcial de 337 tilpias; NC=no calculado

  • 25

    3.2. Variveis abiticas e clorofila a

    A Figura 10 mostra a precipitao acumulada mensal e o nmero de dias com chuva registrados durante o perodo de estudo, de acordo com os dados do Instituto Nacional de Meteorologia, Estao de Taubat, a 30 km de Pindamonhangaba. Os menores valores de precipitao acumulada e nmero de dias com chuva foram registrados em janeiro. O maior valor de precipitao acumulada foi registrada em dezembro e no ms de maro ocorreu o maior nmero de dias com chuva.

    Figura 10. Precipitao acumulada mensal e nmero de dias com chuva registrados durante o perodo de estudo (Instituto Nacional de Meteorologia, Estao de Taubat-SP).

    Informaes sobre o clima do dia e do dia anterior de cada amostragem podem ser verificadas no Anexo 5.

    A Tabela 3 registra os dados de Vazo (L.s-1) nas Estaes 1 (afluente), 3 (efluente) e 5 (corpo dgua receptor) no momento de cada coleta. Os maiores valores de vazo ocorreram em fevereiro para as Estaes 1 e 3 e em janeiro para a Estao 5, enquanto que, os menores valores, em novembro para as Estaes 1 e 3, e na ltima coleta de maro para a Estao 5.

  • 26

    Tabela 3. Vazo (L.s-1) medida no Afluente (E1), Efluente (E3) e no Corpo receptor (E5) ao longo do perodo de estudo.

    Vazo (L.s-1) Coleta

    E1 E3 E5

    nov/06 1,40 0,86 79 dez/06 2,14 1,95 180 jan/07 3,22 3,19 2040 fev/07 3,77 3,28 316

    mar I/07 2,88 2,22 143 mar II/07 3,12 2,00 36

    Mdia 2,76 2,25 465,67 Desvio padro 0,85 0,90 777,28

    CV (%) 30,8 39,9 166,9

    A Tabela 4 apresenta os valores mdios das variveis abiticas e clorofila a, sendo que os valores absolutos medidos em cada estao durante os meses de estudo esto registrados no Anexo 6.

    Os menores valores de temperatura da gua, para todas as estaes de coleta, foram medidos em novembro, com mnima de 21,2C na Estao 6. Os maiores valores foram medidos em dezembro e em maro I, com mxima de 31,3C em dezembro na Estao 2. Em todas as amostragens, as Estaes 2 e 3 apresentaram as temperaturas mais altas.

    Os maiores valores de pH foram registrados em novembro, com valor mximo de 6,84, medido na Estao 5. Os menores valores de pH foram medidos em dezembro, sendo que o mais cido, de 5,04, foi registrado na Estao 6.

    A Estao 2 e a Estao 4 apresentaram, respectivamente, o maior e o menor valor mdio para alcalinidade. O valor mximo (36,61 mgCaCO3.L-1) foi

  • 27

    registrado em fevereiro na Estao 2. O valor mnimo (18,54 mgCaCO3.L-1) foi registrado em janeiro na Estao 6.

    Tabela 4. Valores mdios e desvio padro das variveis abiticas e Clorofila a e limites permitidos pela Resoluo CONAMA 357/2005 para gua doce de classe 2*.

    Estaes de coleta Variveis abiticas E1 E2 E3 E4 E5 E6 CONAMA

    Temperatura da gua (C) 26,933,05 28,262,80 27,662,58 25,262,39 24,622,10 25,202,27 ***

    pH 6,240,53 6,20,53 6,230,52 6,180,55 6,160,53 5,900,72 6,0 a 9,0 Alcalinidade

    (mgCaCO3.L) 22,363,93 27,445,01 24,751,49 22,352,61 23,964,67 23,034,08 *** Dureza (mg.L) 17,162,05 19,141,02 18,991,58 18,660,98 17,161,62 19,143,47 ***

    Condutividade (S.cm) 66,179,28 72,838,89 75,008,22 68,3310,42 66,3310,56 80,8319,58 ***

    STD (mg.L) 42,205,76 45,834,22 47,503,83 43,835,85 43,006,75 51,179,47 500 Turbidez (UNT) 11,507,76 36,537,08 33,7512,33 45,0859,24 56,2881,85 48,7369,99 100 Matria orgnica

    (mg.L) 12,2321,04 23,0723,82 20,3929,91 27,3635,73 29,2244,99 34,0360,17 ***

    OD (mg.L) 6,190,81 6,191,23 5,210,66 7,180,35 7,590,36 7,380,63 5 a 20 C

    % Saturao de O2 105,3714,93 108,1724,5 91,5415,62 118,425,14 123,987,22 121,486,30 ***

    Fsforo total (mg.L) 0,040,02 0,210,12 0,250,09 0,130,11 0,050,05 0,070,02

    0,1 (ltico); 0,050

    (intermedirio) Ortofosfato

    (g.L) 5,851,59 27,3822,75 19,0113,04 9,074,08 18,877,69 13,604,19 ***

    Nitrognio total

    (mg.L) 0,200,12 1,100,91 1,121,18 0,330,17 0,260,17 0,340,20

    1,27 g.L-1

    (lntico e efluente)

    Nitrognio amoniacal total

    (mg.L) 0,520,07 0,830,59 0,860,59 0,590,15 0,580,09 0,610,09 3,7 **

    Nitrito (g.L) 4,951,95 41,2790,11 45,8990,46 9,999,48 24,9736,53 13,8510,82 0,001 Nitrato (g.L) 0,020,01 0,020,02 0,030,02 0,090,08 0,050,02 0,070,03 0,01

    Clorofila a (g.L) 2,873,13 52,6234,60 60,0343,79 4,254,06 2,872,41 3,032,99 30

    *Categoria de gua destinada ao consumo humano, aps tratamento convencional; proteo das comunidades aquticas e recreao de contato primrio; irrigao de hortalias, plantas frutferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer; aquicultura e atividade de pesca; **para pH7,5; ***Valores no disponveis na Resoluo CONAMA 357/2005.

  • 28

    As Estaes 2 e 6 apresentaram os maiores valores mdios de dureza, enquanto que as Estaes 1 e 5 apresentaram os menores valores mdios. O maior valor (25,74 mg.L-1) foi medido em fevereiro na Estao 6, enquanto que, o menor valor de dureza (13,86 mg.L-1), em maro I na Estao 1.

    Os maiores valores de condutividade eltrica, em todas as estaes de coleta, ocorreram em dezembro, com mximo de 100 S.cm-1, em E6. Os menores valores ocorreram, tambm em todas as estaes de coleta, no ms de janeiro, com mnimo de 55 S.cm-1, em E1 e E5.

    Os maiores valores de slidos totais dissolvidos foram registrados, para todas as estaes de coleta, em dezembro. Os menores valores foram registrados em janeiro, exceto para E3, onde o menor valor foi medido em fevereiro.

    As maiores concentraes de matria orgnica ocorreram em dezembro, para E1, E2 e E3, e em janeiro, para as Estaes 4, 5 e 6. O valor mximo (152,50 mg.L-1) foi registrado em dezembro na Estao 6. A Estao 1 apresentou o menor valor mdio, com mnimo de 0,33 mg.L-1, medido em maro II.

    As Estaes 5 e 3 apresentaram, respectivamente, o maior e o menor valor mdio de oxignio dissolvido. O valor mximo (8,65 mg.L-1) foi registrado em novembro na Estao 6, e o valor mnimo (4,26 mg.L-1), em janeiro na Estao 3.

    As Estaes 5 e 3 apresentaram, respectivamente, o maior e o menor valor mdio de % de saturao de O2. O maior valor (180,93%) ocorreu em fevereiro na Estao 5, enquanto que, o menor valor (72,33%), em janeiro na Estao 3.

    As Estaes 3 e 1 apresentaram, respectivamente, o maior e o menor valor mdio de fsforo total. O valor mximo (0,379 mg.L-1) foi medido em

  • 29

    maro II na Estao 3, e o valor mnimo (0,022 mg.L-1) em fevereiro na Estao 1.

    As Estaes 2 e 1 apresentaram, respectivamente, o maior e o menor valor mdio de ortofosfato, com mximo de 61,41 g.L-1, medido em maro I na Estao 2, e mnimo de 3,56 g.L-1, medido no mesmo ms na Estao 1.

    Em novembro foram registradas as menores concentraes de nitrognio total para todas as estaes de coleta, exceto para E1. O valor mnimo (0,037 mg.L-1) ocorreu em dezembro na Estao 1. A Estao 3 apresentou o maior valor mdio, com mximo de 3,426 mg.L-1, medida em fevereiro.

    As Estaes 3 e 1 apresentaram, respectivamente, o maior e o menor valor mdio de nitrognio amoniacal total. A maior concentrao (1,87 mg.L-1) foi registrada em maro I na Estao 2, e a menor concentrao (0,39 mg.L-1), em maro I na Estao 4 e em maro II na Estao 3.

    Destaca-se que a denominao de nitrognio amoniacal total contempla tanto sua forma no ionizada (amnia, NH3), como sua forma ionizada (amnio, NH4+). Estas formas predominam em funo dos valores de pH, sendo que, a forma no ionizada (NH3) prevalece quando pH>10, e a forma ionizada (NH4+), quando o pH

  • 30

    g.L-1) foi medida em novembro na Estao 2. A concentrao mnima (0,018 g.L-1) foi medida em fevereiro na Estao 5.

    As Estaes 2 e 3 apresentaram os maiores valores mdios de clorofila a, com mximo de 137 g.L-1, medido em maro II na Estao 3. As Estaes 1 e 4 apresentaram os menores valores mdios, com mnimo, de 0,9 g.L-1, registrado em novembro e maro II na Estao 1 e em novembro na Estao 4.

    A Tabela 5 registra os resultados dos clculos do ndice de Estado Trfico das seis estaes de coleta ao longo de todas as amostragens realizadas.

    Tabela 5. ndice de Estado Trfico dos locais de amostragem ao longo do perodo de estudo. Amostragem E1 E2 E3 E4 E5 E6

    nov/06 51 67 66 45 53 49 dez/06 49 75 76 47 66 57 jan/07 51 74 74 69 58 64 fev/07 41 44 76 44 81 53

    mar I/07 45 80 78 54 61 59 mar II/07 62 80 82 44 62 56

    Mdia 50 70 75 51 64 56

    Os resultados dos clculos do IET indicaram que as Estaes 1 e 4 classificaram-se como mesotrficos, enquanto as Estaes 2, 3, 5 e 6, eutrficos.

    A Anlise dos Componentes Principais (ACP) das variveis abiticas e Clorofila a resumiu 61% da variabilidade conjunta dos dados. De toda a variao, 36% foi explicada pelo Eixo 1, onde houve a separao das unidades amostrais em funo da distribuio espacial das estaes de coleta. O Eixo 2 explicou 25% da variao dos resultados em funo da distribuio temporal das amostragens (incio e fim do perodo de estudo) (Figura 11).

  • 31

    Figura 11. Ordenao biplot, pela ACP, das unidades amostrais (meses de coleta) e das variveis abiticas. As unidades amostrais esto identificadas de acordo com a estao de coleta. Correlao dos vetores conforme Tabela 6.

    Conforme ilustra a Figura 11, todas as unidades amostrais referentes s Estaes 2 (viveiro) e 3 (efluente), exceto as de novembro, posicionaram-se no lado negativo do Eixo 1, associadas aos maiores valores de clorofila a, nitrognio total, fsforo total, nitrognio amoniacal total, ortofosfato e temperatura da gua. As unidades amostrais referentes s outras estaes de coleta (E1, E4, E5 e E6) posicionaram-se do lado positivo do Eixo 1, associadas aos maiores valores de pH, % de saturao de O2 e oxignio dissolvido.

  • 32

    Os valores de coeficiente de correlao de Pearson e Kendall (Tabela 6) mostraram que as variveis nitrognio total, fsforo total, nitrognio amoniacal total, ortofosfato e clorofila a apresentaram maior correlao com o Eixo 1, enquanto que, as variveis de pH e % de saturao de O2 tiveram maior correlao com o Eixo 2. As variveis de temperatura da gua e oxignio dissolvido tiveram correlao semelhante com os dois eixos de ordenao.

    Tabela 6. Coeficientes de correlao de Pearson e Kendall entre as principais variveis abiticas e os dois primeiros eixos de ordenao (N = 36).

    Correlao Variveis abiticas Abreviaes

    Eixo 1 Eixo 2

    Nitrognio total NT -0,711 -0,358

    Fsforo total PT -0,802 0,186

    Nitrognio amoniacal total NHx -0,602 -0,092

    Ortofosfato Orto -0,611 0,020

    Clorofila a Cla -0,835 -0,002

    pH pH 0,153 -0,820

    Oxignio dissolvido OD 0,535 0,579

    % de saturao de O2 %O2 0,306 0,703

    Temperatura da gua Temp -0,639 0,549

    Variao explicada 36% 25%

  • 33

    3.3. Caracterizao do fitoplncton

    Foi registrado um total de 147 txons, distribudos entre as Classes: Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Cyanobacteria, Cryptophyceae, Crysophyceae, Dinophyceae, Euglenophyceae, Zygnemaphyceae e Xantophyceae.

    Conforme ilustra a Figura 12, a classe Chlorophyceae foi a mais expressiva, contribuindo com 48% da riqueza total de organismos. A Classe Euglenophyceae foi a segunda mais expressiva, com 16% da riqueza total, seguida das Classes Zygnemaphyceae, com 10%; Cyanobacteria, com 9%; Bacillariophyceae, com 8%; Xanthophyceae, com 4%; Cryptophyceae 3%; e Crysophyceae e Dinophyceae com 1% cada.

    Figura 12. Contribuio das Classes taxonmicas para a riqueza de txons de todo o perodo de estudo.

    A Figura 13 ilustra a contribuio das Classes taxonmicas para a riqueza de cada estao de coleta, ao final do perodo de estudo.

    A Classe Chlorophyceae foi a mais expressiva em todos os locais de amostragem, contribuindo com mais de 40% das riquezas das Estaes 1, 4 e 5, e com mais de 50% das riquezas nas Estaes 2, 3 e 6.

  • 34

    E1

    E2

    E3

    E4

    E5

    E6

    Figura 13. Contribuio das Classes taxonmicas para a riqueza de txons de cada estao de coleta, ao final do perodo de estudo.

    A Classe Euglenophyceae apresentou maior contribuio para as riqueza das Estaes 1 e 4. A Classe Zygnemaphyceae, para as Estaes 2 e 5. A Classe Cyanobacteria, para as Estaes 4 e 5. A Classe Bacillariophyceae, para as Estaes 5 e 6. A Classe Xanthophyceae, para as Estaes 2 e 3. A Classe Cryptophyceae apresentou contribuies semelhantes para todos os locais de amostragens. A Classe Crysophyceae contribuiu apenas para a riqueza das Estaes 1, 4 e 6. A Classe Dinophyceae apresentou maior contribuio para a riqueza das Estaes 1 e 5.

    Os resultados ilustrados nas Figuras 12 e 13 devem ser observados com a ressalva de que os organismos foram identificados at gnero e, quando possvel, tambm at espcie. Na Classe Bacillariophyceae, a grande maioria

  • 35

    dos organismos foi identificada apenas at gnero, sendo que, espcies diferentes, pertencentes a um mesmo gnero, foram agrupadas em um mesmo txon. Por exemplo: espcies diferentes pertencentes ao gnero Nitzschia foram agrupadas num nico txon, Nitzschia spp.. J na Classe Euglenophyceae, houve maior possibilidade, para organismos de um mesmo gnero, da identificao at espcie. Por exemplo: Phacus curvicauda e Phacus tortus, ambos do mesmo gnero, mas considerados em txons diferentes, pela possibilidade da identificao desses organismos at espcie.

    A Figura 14 ilustra a variao da densidade de organismos (org.mL-1) de cada estaes de coleta ao longo das seis amostragens realizadas durante o perodo de estudo. Destaca-se a diferena nas escalas dos grficos de cada local de amostragem, com os maiores valores registrados nas Estaes 2 e 3 e os menores, na Estao 5.

    Os maiores valores de densidade de organismos da Estao 1 foram registrados nas amostragens de maro II e janeiro, acima de 6.000 e 4.000 org.mL-1, respectivamente. Nas outras amostragens, foram registrados valores abaixo de 2.000 org.mL-1, sendo que a densidade mais baixa foi registrada em novembro.

    Os valores de densidade de organismos da Estao 2 e da Estao 3 foram semelhantes. Ambas estiveram acima de 50.000 org.mL-1 em todas as amostragens, exceto em dezembro. Neste ms, a densidade de organismos registrada, nas duas estaes de coleta, foi abaixo de 10.000 org.mL-1, a menor de todo o perodo. Os valores mais altos de densidade de E2 e E3 foram verificados em maro I, acima de 90.000 org.mL-1.

    Os valores mais altos de densidade de organismos da Estao 4 foram registrados em dezembro e novembro, com valores acima de 12.000 e 4.000 org.mL-1, respectivamente. Nas outras amostragens, os valores de densidade de organismos estiveram abaixo de 2.000 org.mL-1.

  • 36

    Estao 1 (afluente)

    Estao 2 (viveiro)

    Estao 3 (efluente)

    Estao 4 (zona de mistura)

    Estao 5 (montante a zona de mistura)

    Estao 6 (jusante a zona de mistura)

    Figura 14. Densidade de organismos (org.mL-1) de cada estao de coleta ao longo das amostragens realizadas durante o perodo de estudo.

  • 37

    Os maiores valores de densidade de organismos da Estao 5 foram registrados em maro I e novembro, acima de 1.500 org.mL-1. Os menores valores foram registrados foram registrados em dezembro, janeiro e fevereiro, entre 500 e 1.000 org.mL-1.

    Os maiores valores de densidade de organismos da Estao 6 foram registrados em dezembro e maro I, acima de 6.000 e de 4.000 org.mL-1, respectivamente. A densidade de organismos mais baixa, abaixo de 1.000 org.mL-1, foi verificada em janeiro.

    A Figura 15 ilustra a contribuio das Classes taxonmicas na composio da densidade de organismos de cada amostragem.

    A Classe Chlorophyceae foi a mais representativa, em termos de densidade de organismos nas amostragens de todas as estaes de coleta.

    As Classes Cryptophyceae e Euglenophyceae foram mais representativas, em termos de densidade, nas Estaes 1, 4, 5 e 6. A Classe Cyanobacteria e Xanthophyceae apresentaram suas maiores contribuies nas Estaes 2 e 3.

    A contribuio da Classes Bacillariophyceae para a composio da densidade de organismos foi semelhante para todas as estaes de coleta, variando em seus valores conforme a amostragem.

    As Classes Zygnemaphyceae, Dinophyceae e Crysophyceae contriburam com 1% ou menos para a densidade de organismos das seis estaes de coleta, apresentando pouca ou nenhuma representatividade em suas composies ao longo das amostragens.

  • 38

    Estao 1 (afluente)

    Estao 2 (viveiro)

    Estao 3 (efluente)

    Estao 4 (zona de mistura)

    Estao 5 (montante a zona de mistura)

    Estao 6 (jusante a zona de mistura)

    Figura 15. Contribuio das Classes taxonmicas para a composio da densidade de organismos ao longo das amostragens de cada estao de coleta.

  • 39

    Dos txons registrados nas amostragens de todas as estaes de coleta, quatro clorofceas foram consideradas dominantes em diferentes amostragens. Em novembro, Eutetramorus spp. foi dominante em E3. Em maro I, Chlorella spp. foi dominante em E1 e em maro II, Asteracys spp. foi dominante em E1 e E5. Nos meses de janeiro e fevereiro no houve nenhum txon dominante em nenhuma das estaes de coleta.

    Um total de 18 txons foram considerados abundantes na Estao 1, sendo os que apresentaram maior densidade: Asteracys sp. e Chlorella spp.. Esses txons tambm foram os que apresentaram maior densidade na Estao 4, onde 26 txons foram considerados abundantes.

    A Estao 2 apresentou 29 txons abundantes, dos quais destacam-se: Eutretamorus spp., Chlorella spp. e Aphanocapsa delicatissima. Esses trs txons tambm foram os que apresentaram maior densidade na Estao 3, que apresentou um total de 31 txons considerados como abundantes.

    Os txons Chlorella spp. e Cryptomonas spp. foram os que apresentaram maior densidade nas estaes 5 e 6. Nessas estaes de coleta, 11 e 26 txons, respectivamente, foram considerados abundantes.

    Na Tabela 7 esto registrados os grupos funcionais, segundo REYNOLDS et al. (2002), de todos os txons considerados abundantes.

    A densidade total de cada txon considerado abundante em cada estao de coleta e seu respectivo grupo funcional esto registrados no Anexo 7.

  • 40

    Tabela 7. Grupos funcionais fitoplanctnicos, segundo REYNOLDS et al. (2002), dos txons considerados abundantes nas amostragens de todo o perodo de estudo. Associao Habitat Representantes tpicos Tolerantes a Sensveis a

    A Lagos limpos, pobres

    em nutrientes e com boa mistura vertical

    Urosolenia, Cyclotella comensis

    Deficincia de nutrientes pH alto

    B Pequenos-mdios lagos

    mesotrficos, com mistura vertical

    Aulacoseira subarctica, Aulacoseira islandica

    Baixa disponibilidade de luz

    pH alto, depleo de Slica e

    estratificao

    D

    guas rasas, incluindo rios, ricos em nutrientes

    e com alta turbidez

    Synedra acus, Nitzschia spp., Stephanodiscus

    hantzschii guas turbulentas Depleo de

    nutrientes

    N Epilmnio mesotrfico Tabellaria, Cosmarium, Staurodesmus Deficincia de

    nutrientes Estratificao, pH

    alto

    P Epilmnio eutrfico Fragillaria crotonensis, Aulacoseira granulata, Closterium aciculare

    Moderada disponibilidade de luz

    e deficincia de Carbono

    Estratificao e Depleo de Slica

    S1 guas com mistura e turbidez Planktothrix agardhii, Limnothrix redekei, Pseudoanabaena

    Baixssima disponibilidade de luz guas turbulentas

    Z guas com mistura e baixa turbidez Synechococcus

    Picoplncton procariotas Baixa disponibilidade

    de nutrientes Predao e baixa disponibilidade de

    luz

    X1 guas rasas com

    mistura em condies eutrficas

    Chlorella, Ankyra, Monoraphidium Estratificao

    Deficincia de nutrientes e

    animais filtradores

    X2 Camadas limpas com

    mistura em lagos rasos e meso-eutrficos

    Plagioselmis Chrysochromulina Estratificao Animais filtradores

    Y Usualmente lagos

    pequenos e ricos em nutrientes

    Cryptomonas Baixa disponbilidade de luz fagotrficos

    F Epilmnio limpo

    Clorofceas coloniais, como Botryococcus,

    Pseudosphaerocystis, Coenochloris, Oocystis

    lacustris

    Baixa disponibilidade de nutrientes e alta

    turbidez Deficincia de CO2

    J guas rasas de lagoas e rios eutrficos

    Pediastrum, Coelastrum, Scenedesmus, Golenkinia

    Diminuio da disponibilidade de

    luz

    K Colunas curtas e ricas

    em nutrientes

    Aphanothece, Aphanocapsa Alta mistura

    Lo Eplmnio de vero em

    lagos mesotrficos

    Peridinium, Woronichinia, Merismopedia

    Segregao de nutrientes

    Mistura da gua alta ou prolongada

    W1 Lagoas pequenas e

    orgnicas

    Euglenides, Synura, Gonium Alta DBO Predao

    W2 Lagos mesotrficos rasos

    Trachelomonas ? ?

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    A Tabela 8 registra a Frequncia de Ocorrncia dos txons registrados, calculada com os resultados das contagens dos organismos.

    Tabela 8. Frequncia de ocorrncia dos txons registrados. Txons Frequncia de Ocorrncia (%)

    Bacillariophyceae 1 Achnantindium spp. 13,89 Comum 2 Aulacoseira granulata 36,11 Comum 3 Aulacoseira spp. 19,44 Comum 4 Amphora spp. 38,89 Comum 5 Cyclotella spp. 91,67 Frequente 6 Cymbella spp. 5,56 Rara 7 Fragillaria spp. 5,56 Rara 8 Navicula spp. 41,67 Comum 9 Nitzschia spp. 72,22 Frequente 10 Pinullaria spp. 2,78 Rara 11 Suriella spp. 2,78 Rara

    Chlorophyceae 12 Actinastrum aciculare 8,33 Rara 13 Ankistrodesmus falcatus 2,78 Rara 14 Ankistrodesmus fusiformis 8,33 Rara 15 Ankistrodesmus gracilis 13,89 Comum 16 Ankistrodesmus spiralis 8,33 Rara 17 Asteracys sp. 50,00 Frequente 18 Botryococcus sp. 16,67 Comum 19 Chlamydomonas spp. 33,33 Comum 20 Chlorella spp. 94,44 Frequente 21 Coelastrum astroideum 5,56 Rara 22 Coelastrum pulchrum 8,33 Rara 23 Coelastrum reticulatum 2,78 Rara 24 Coelastrum spp. 33,33 Comum

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    25 Crucigenia quadrata 30,56 Comum 26 Crucigenia tetrapedia 75,00 Frequente 27 Crucigeniella crucfera 33,33 Comum 28 Crucigeniella spp. 16,67 Comum 29 Dichotomococcus curvatus 30,56 Comum 30 Dictyosphaerium spp. 69,44 Frequente 31 Didymocystis fina 66,67 Frequente 32 Dimorphococcus lunatus 2,78 Rara 33 Eudorina sp. 2,78 Rara 34 Eutetramorus spp. 19,44 Comum 35 Frauceria echdina 2,78 Rara 36 Kirchneriella spp. 11,11 Comum 37 Monoraphidium arcuatum 25,00 Comum 38 Monoraphidium contortum 83,33 Frequente 39 Monoraphidium minutum 47,22 Comum 40 Monoraphidium sp. 58,33 Frequente 41 Nephrocytium aghardianum 5,56 Rara 42 Oocystis spp. 27,78 Comum 43 Pandorina morum 2,78 Rara 44 Pediastrum duplex 88,89 Frequente 45 Pediastrum tetras 2,78 Rara 46 Raphidocelis contorta 16,67 Comum 47 Rayssiella sp. 30,56 Comum 48 Sc. arcuatus f. gracilis 5,56 Rara 49 Scenedesmus bicaudatus 5,56 Rara 50 Scenedesmus bijugus 61,11 Frequente 51 Scenedesmus opoliensis 16,67 Comum 52 Scenedesmus quadricauda 16,67 Comum 53 Scenedesmus schroeteri 11,11 Comum 54 Scenedesmus spp. 16,67 Comum 55 Schroederia spiralis 2,78 Rara 56 Tetraedron caudatum 72,22 Frequente

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    57 Tetraedron incus 2,78 Rara 58 Tetraedron komarekii 38,89 Comum 59 Tetraedron minimum 44,44 Comum 60 Tetraedron trigonum 27,78 Comum 61 Tetrallantos langerheimii 16,67 Comum 62 Tetrastrum heteracantum 13,89 Comum 63 Treubaria spp. 11,11 Comum 64 Westella botryoides 63,89 Frequente

    Cyanobacteria 65 Aphanocapsa delicatissima 66,67 Frequente 66 Aphanocapsa sp. 5,56 Rara 67 Bacullaria sp. 2,78 Rara 68 Chroococcus spp. 11,11 Comum 69 Merismopedia spp. 61,11 Frequente 70 Oscillatoria spp. 30,56 Comum 71 Pseudoabaena spp. 8,33 Rara 72 Romeria gracilis 27,78 Comum 73 Spirulina spp. 8,33 Rara 74 Synechococcus sp. 19,44 Comum 75 Synechocystis sp. 22,22 Comum 76 Filamentosa no identificada 5,56 Rara

    Cryptophyceae 77 Cryptomonas spp. 97,22 Frequente

    Chrysophyceae 78 Dinobryon sertularia 11,11 Comum

    Dinophyceae 79 Gymnodinium spp. 33,33 Comum 80 Peridinium spp. 19,44 Comum

    Euglenophyceae 81 Euglena acus 55,56 Frequente 82 Euglena spp. 50,00 Frequente 83 Lepocinclis spp. 5,56 Rara

  • 44

    84 Phacus cochleatus 8,33 Rara 85 Phacus curvicauda 2,78 Rara 86 Phacus suecicus 11,11 Comum 87 Phacus tortus 2,78 Rara 88 Strombomonas spp. 5,56 Rara 89 Trachelomonas armata 11,11 Comum 90 Trachelomonas similis 11,11 Comum 91 Trachelomonas volvocina 36,11 Comum 100 Trachelomonas spp. 69,44 Frequente

    Zygnemaphyceae 101 Closterium spp. 27,78 Comum 102 Cosmarium majae 38,89 Comum 103 Cosmarium spp. 2,78 Rara 104 Eutrastrum binale 8,33 Rara 105 Euastrum spp. 5,56 Rara 106 Haplotenium minutum 2,78 Rara 107 Straurastrum spp. 5,56 Rara

    Xantophyceae 108 Goniochloris mutica 44,44 Comum 109 Tetradriella jovetti 22,22 Comum 110 Tetraplekton torsun 11,11 Comum 111 Xantofcea no identificada 1 5,56 Rara 112 Xantofcea no identificada 2 5,56 Rara

    Um total de 19 txons foi considerado como Frequentes (F50%); 11 txons da Classe Chlorophyceae, 3 da Classe Euglenophyceae, 2 da Cyanobacteria, 2 da Bacillariophyceae e 1 da Cryptophyceae.

    Os txons considerados comuns (10%F50%) totalizaram 47; 25 deles foram da Classe Chlorophyceae, 5 da Bacillariophyceae, 5 da Cyanobacteria, 4 da Euglenophyceae, 3 da Xanthophyceae, 2 da Dinophyceae, 2 da Zygnemaphyceae e 1 da Crysophyceae.

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    Os txons considerados como Raros (F

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    Figura 16. Ordenao biplot, pela ACP, das unidades amostrais (meses de coleta) e dos txons descritores. As unidades amostrais esto identificadas de acordo com a estao de coleta. Correlao dos vetores conforme Tabela 9.

    Os coeficientes de correlao de Pearson e Kendall (Tabela 9) mostraram que os resultados de frequncia de ocorrncia da maioria dos txons teve maior relao com o Eixo 1. Apenas os resultados da frequncia de ocorrncia da espcie Westella botryoides apresentaram maior relao com o Eixo 2.

    Os resultados da densidade dos txons Nitzchia spp., Trachelomonas spp. e da espcie Euglena acus tiveram relao semelhante com os dois eixos de ordenao.

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    Tabela 9. Coeficientes de correlao de Pearson e Kendall entre as variveis biolgicas (txons descritores com base na Frequncia de Ocorrncia) e os dois primeiros eixos de ordenao (N = 36).

    Correlao Txons Abreviaes

    Eixo 1 Eixo 2

    Cyclotella spp. Cyclo -0,771 0,340 Nitzchia spp. Nitz -0,431 0,515 Chlorella spp. Chlo -0,718 0,216 Crucigenia tetrapedia Cruc -0,919 -0,122 Monoraphidium contortum Mcont -0,895 -0,087 Oocystis spp. Oocy -0,841 0,245 Westella botryoides West -0,555 -0,716 Aphanocapsa delicatissima Apha -0,940 0,084 Merismopedia spp. Merismo -0,917 0,062 Cryptomonas spp. Crypto -0,816 0,150 Euglena acus Eacus -0,313 0,478 Lepocinclis spp. Lepo -0,847 -0,006 Trachelomonas spp. Trach -0,520 -0,416 Variao explicada 63% 10%

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    3.4. Ensaios ecotoxicolgicos com Pseudokirchneriella subcapitata

    Todos os ensaios foram considerados vlidos, de acordo com os critrios da ABNT (2005). Os clculos para a validao dos ensaios podem ser verificados no Anexo 8. A densidade algcea registrada em cada repetio no final de todos os ensaios com amostras brutas e com diluio de efluente encontra-se registrada no Anexo 9.

    Contrariamente ao que esperado na maioria dos ensaios ecotoxicolgicos realizados com Pseudokirchneriella subcapitata, os resultados revelaram um fenmeno de crescimento nas culturas de algas submetidas aos testes.

    A Figura 17 mostra a mdia do crescimento algceo nos ensaios com amostra bruta.

    Na anlise feita por estaes de amostragem, foi verificado que houve maior crescimento algceo, com diferena significativa, em relao ao controle, nas estaes 2 e 3 nos meses de novembro, janeiro e fevereiro; nas estaes 4 e 5 em dezembro; e nas estaes 3, 4 e 6 na primeira coleta de maro (mar I). Na segunda coleta de maro (mar II), no houve diferena significativa, em relao ao controle, entre as estaes amostrais. O controle apresentou diferena significativa a E2 e E3, apenas em novembro.

    Na anlise feita por perodo amostral, o crescimento algceo dos ensaios com amostras da Estao 1 apresentou diferena significativa, em relao ao controle, em fevereiro e na segunda coleta de maro (mar II); apenas em maro II para a Estao 2; em dezembro, fevereiro, maro I e maro II nas estaes 4 e 5; e em fevereiro e maro I e maro II na Estao 6. Os resultados dos ensaios com amostras da Estao 3 no apresentaram diferenas significativas entre si ao longo dos meses estudados, assim como ocorreu com o grupo controle.

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    Figura 17. Mdia do crescimento algceo (cels.mL-1 x 104) nos ensaios com amostras brutas. Barras vermelhas indicam diferena significativa, em relao ao controle, nos resultados dos ensaios de cada campanha amostral.

    A Figura 18 ilustra a variao do crescimento algceo dos ensaios das estaes 2 e 3 e da concentrao de nitrognio total e fsforo total nas respectivas amostragens.

    Foi verificado que o crescimento algceo apresentou um padro crescente, assim como as concentraes de fsforo total. No entanto, exceto pela amostragem de maro II, esse crescimento variou de forma mais semelhante s concentraes de nitrognio total, aumentando continuamente at fevereiro e sofrendo queda na amostragem seguinte.

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    Figura 18. Variao do crescimento algceo (cels.mL-1 x 104) nos ensaios com amostras das estaes 2 e 3 e concentraes de nitrognio total (mg.L-1) e fsforo total (mg.L-1) nas respectivas amostragens.

    Conforme ilustra a Figura 19, nos ensaios com diluio do efluente, foram verificadas diferenas significativas, em relao ao grupo controle, nas concentraes de 25% e 50% no ms de novembro; 50% e 100% em janeiro e maro I; e apenas na concentrao de 100% em fevereiro e maro II. Os resultados dos ensaios com amostras do ms de dezembro no apresentaram diferenas significativas entre as diluies.

    Dessa forma, obteve-se CEO (Concentrao de efeito observado) de 25% e CENO (Concentrao de efeito no observado) de 12,5% no ms de novembro, CEO 50% e CENO 25% em janeiro e maro I, CEO 100% e CENO 50% em fevereiro e maro II.

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    Figura 19. Mdia do crescimento algceo (cels.mL-1 x 104) nos ensaios com diluio de efluente. Barras vermelhas indicam diferena significativa, em relao ao controle, nos resultados dos ensaios de cada campanha amostral.

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    4. DISCUSSO 4.1 Variveis abiticas e clorofila a

    Os valores de temperatura da gua registrados no viveiro (E2) foram de mnima de 23,8oC em novembro e mxima de 31,3oC em dezembro. Embora as temperaturas recomendadas para o cultivo de peixes em ambientes tropicais e subtropicais estejam entre 26,0oC e 28,0oC (BOYD, 1990), valores semelhantes foram registrados por TOLEDO e CASTRO (2001), em viveiros da estao de piscicultura de Alta Floresta, Mato Grosso (mnima de 21,7oC e mxima de 35,6oC); por PAGGI e SIPABA-TAVARES (2007), tambm no estado de Mato Grosso (mnima de 25,1oC e mxima de 33,2oC); e por MERCANTE et al. (2006) em estudo com 30 pesqueiros na Regio Metropolitana de So Paulo (mnima de 23,8C e mxima de 30,0oC, na estao chuvosa).

    Os valores de pH do efluente (E3) estiveram entre 5,59 e 6,75. Estes valores esto dentro dos padres recomendados pela Resoluo CONAMA 357/2005 para as condies de lanamento de efluentes. De acordo com esta Resoluo, o pH deve estar na faixa entre 5,0 e 9,0 (Tabela 4).

    A Resoluo CONAMA 357/2005, tambm recomenda que para guas de Classe 2, as quais contemplam, entre outras atividades, guas destinadas aquicultura e atividade de pesca, o pH deve estar na faixa entre 6,0 e 9,0. As guas do viveiro (E2) estiveram dentro desta faixa apenas nas amostragens de novembro, janeiro e fevereiro. Os valores medidos nas amostragens de dezembro, maro I e maro II foram de 5,43; 5,91 e 5,88, respectivamente, estando abaixo, portanto, dos padres recomendados.

    Esses valores, alm de estarem fora dos padres recomendados pela Resoluo CONAMA 357/2005, tambm podem ser prejudiciais para os organismos cultivados. Segundo SIPABA-TAVARES (1996), se a gua de um viveiro de piscicultura for mais cida que 6,2 ou mais alcalina que 9,5 por um longo perodo, consequncias negativas podem ocorrer na reproduo e no

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    crescimento dos peixes. Segundo ESTEVES (1998), valores cidos de pH podem provocar alteraes em vrios processos fisiolgicos, sendo a absoro e transporte de oxignio, regulao inica e equilbrio cido-base, os mais importantes.

    De maneira geral, as amostragens realizadas em dezembro, que apresentaram os valores mais cidos de pH, tambm apresentaram as mais altas Temperaturas da gua e os maiores valores de condutividade eltrica, slidos totais dissolvidos e matria orgnica (Anexo 6). Nesse ms tambm foi registrado maior valor de precipitao acumulada de todo o perodo de estudo (Figura 10).

    Altos valores de condutividade eltrica indicam elevadas taxas de decomposio (SIPABA-TAVARES, 1994). A quantidade de slidos totais existentes nos viveiros ocasionada pela quantidade advinda de alimentao natural da gua de abastecimento do tanque, somada aos teores adicionados atravs da fertilizao (adubao e calagem dos tanques), arraoamento e produtividade primria (fitoplncton) (SILVA et al., 2005).

    Assim, a ressuspenso do sedimento do fundo, provocada pelas chuvas, possivelmente, implicou no aumento da concentrao de slidos totais dissolvidos e de matria orgnica na coluna dgua. As chuvas tambm podem ter interferido nesses fatores atravs da lixiviao da matria orgnica do solo e, com as altas temperaturas, essas condies favoreceram os processos de decomposio, refletindo nos altos valores de condutividade eltrica e na acidez do pH.

    Em estudo com a variao diria de parmetros limnolgicos em viveiros de piscicultura, PDUA et al. (1997) afirmaram que as altas temperaturas prop