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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA-UNOESC ÁREA DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – ÊNFASE EM BIOTECNOLOGIA
TENISA KAPPES
RELAÇÃO ENTRE ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA E INCIDÊNCIA DE
MICRONÚCLEOS EM PEIXES NO RIO DO PEIXE – JOAÇABA - SC
Joaçaba, (SC)
2010
TENISA KAPPES
RELAÇÃO ENTRE ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA E INCIDÊNCIA DE
MICRONÚCLEOS EM PEIXES DO RIO NO PEIXE – JOAÇABA - SC
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Ciências Biológicas – Ênfase em Biotecnologia, Área das Ciências Biológicas e da Saúde, da Universidade do Oeste de Santa Catarina, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Ciências Biológicas – Ênfase em Biotecnologia.
Orientador: Prof. Eduarda de Magalhães Dias Frinhani.
Co-Orientador: Prof. Maria Ignez Marchioro Zaions
Joaçaba, SC
2010
K17r
Kappes, Tenisa. Relação entre índice de qualidade de água e incidência de
micronúcleos em peixes no Rio do Peixe – Joaçaba - SC / Tenisa Kappes. – 2010.
45 f. ; 30 cm.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciências Biológicas)—Universidade do Oeste de Santa Catarina, 2010.
Bibliografia: f. 38-45.
1. Água – Qualidade. 2. Peixes – Rio do Peixe. I. Título.
CDD 570
Ficha catalográfica elaborada pela bibliotecária Márcia Dorini Dal Zotto CRB 14/742
TENISA KAPPES
RELAÇÃO ENTRE ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA E INCIDÊNCIA DE
MICRONÚCLEOS EM PEIXES DO RIO NO PEIXE – JOAÇABA - SC
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Ciências Biológicas – Ênfase em Biotecnologia, Área das Ciências Biológicas e da Saúde, da Universidade do Oeste de Santa Catarina, como requisito parcial à obtenção do grau de Bacharel em Ciências Biológicas – Ênfase em Biotecnologia.
Aprovada em 10 de junho de 2010
BANCA EXAMINADORA
RESUMO
A degradação dos recursos hídricos, geralmente causadas por ações antrópicas, além de alterar as características físico-químicas das águas, também afeta a comunidade biótica aquática, atingindo direta ou indiretamente a saúde humana. O biomonitoramento, utilizando peixes como bioindicadores, é um método útil para identificar esses danos causados ao ecossistema aquático, constituindo uma ferramenta auxiliar as análises físico-químicas e microbiológicas dos corpos d’água. O teste de micronúcleo em células sanguíneas de peixes constitui um dos métodos mais úteis para avaliar os efeitos de agentes poluentes existentes no ambiente sobre a biota aquática, capazes de provocar danos ao DNA. Esta pesquisa teve como principal objetivo relacionar o Índice de Qualidade de Água (IQA) e o Índice de Qualidade de Água para Proteção da Vida Aquática (IQAPVA) com a incidência de micronúcleos utilizando Rhamdia quelen como organismo-teste, no Rio do Peixe. Para tanto, foram selecionados dois pontos nesse rio, a montante e a jusante dos municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste. As amostras de água para análise dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos dos locais amostrados foram coletadas nos dias 03, 06 e 10 de maio, e levadas ao laboratório de Saneamento e Águas da Universidade do Oeste de Santa Catarina – Unoesc, Campus de Joaçaba, para análise. Quanto às análises de micronúcleos, ficaram expostos às águas dos locais amostrados, cinco peixes da espécie Rhamdia quelen, em gaiolas a montante (ponto 01) e cinco a jusante (ponto 02) dos municípios em questão. Após o período de sete dias, foi realizada a coleta sanguínea por punção branquial, para preparação de três lâminas de esfregaço com sangue ainda fresco, sendo fixadas por etanol absoluto durante 1 hora e posteriormente coradas com Giemsa 10% durante 10 minutos. Para fins de comparação, foi mantido em laboratório um grupo controle constituído de cinco indivíduos, mantidos em aquário com água desclorada, oxigenada artificialmente. Foram analisadas 2.000 células sanguíneas por lâmina, totalizando 30.000 por ponto de coleta. Os resultados obtidos com a análise da qualidade de água (IQA) para os pontos amostrados mostraram-se de qualidade boa e aceitável, para a montante e a jusante, respectivamente. Já, com o IQAPVA, se obteve uma qualidade ruim das águas. Quanto ao teste de micronúcleo, os resultados demonstraram aumento na frequência de micronúcleos nos dois pontos amostrados em relação ao grupo controle. De acordo com o teste estatístico Kruskal-Wallis, os peixes expostos a montante diferiram significativamente (α = 0,05) dos expostos a jusante. Da mesma forma, encontrou-se diferença significativa entre os dois pontos amostrados e o grupo controle, mantido em laboratório.
Palavras chave: IQA. Micronúcleo. Rhamdia quelen. Rio do Peixe
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Esquema 01 Consequências de danos ao DNA ........................................... 15
Esquema 02 Formação de micronúcleos na divisão celular......................... 17
Fotografia 01 Espécie Rhamdia quelen ......................................................... 19
Figura 01 Bacias Hidrográficas do Estado de Santa Catarina ................ 20
Fotografia 02 Localização dos pontos de coleta de amostras de água e
peixes no Rio do Peixe. ..........................................................
22
Fotografia 03 A. A montante. B. A jusante ................................................... 23
Fotografia 04 Gaiola utilizada no experimento ............................................. 25
Fotografia 05 Preparo das lâminas para análise de micronúcleos.................. 26
Fotografia 06 A. Células sanguíneas de Rhamdia quelen sadias. B.
Eritrócito de jundiá Rhamdia quelen ......................................
35
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 Parâmetros e pesos relativos do IQA ....................................................... 12
Tabela 02 Classificação da qualidade das águas ...................................................... 12
Tabela 03 Curva de normalização para amônia total e oxigênio dissolvido, com os
respectivos fatores de normalização e estados de qualidade....................
13
Tabela 04 Parâmetros físico-químicos e microbiológicos e metodologias
utilizadas ..................................................................................................
24
Tabela 05 Valores dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos das águas
coletadas nos dois pontos de amostragem do Rio do Peixe, nos dias nos
dias 03, 06 e 10 de maio de 2010..............................................................
28
Gráfico 01 Valores de IQA e IQAPVA para água do Rio do Peixe coletados a
montante e jusante dos municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste ...........
29
Tabela 06 Resultados de de IQA e IQAPVA para a montante e a jusante dos
municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste no Rio do Peixe......................
29
Tabela 07 Quantidade de micronúcleos, média e desvio padrão registrados na
análise de 6.000 células sanguíneas por peixes, nas amostras dos
diferentes locais de coleta.........................................................................
35
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
°C Grau Celsius
CF Coliformes Termotolerantes
Cm Centímetros
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
ETA Estação de Tratamento de Água
ETE Estação de Tratamento de Esgoto
FD Fator de nomalização
FATMA Fundação do Meio Ambiente
g.L-1 Grama por litro
IQA Índice de Qualidade de Água
IQAPVA Índice de Qualidade de Água para Proteção da Vida Aquática
Km Quilômetro
Min Mínimo
mg.L-1 Miligramas por litro
µS/cm MicroSiemens por centímetro
NA Nitrogênio Amoniacal
NMP Número Mais Provável
NT Nitrogênio Total
NSF National Sanitation Foundation
OD Oxigênio Dissolvido
ODn Concentração Normalizada do Oxigênio Dissolvido
P1 Ponto 1
P2 Ponto 2
pH Potencial Hidrogeniônico
PT Fosfato Total
SIMAE Serviço Intermunicipal de Água e Esgoto
ST Sólidos Totais
UNOESC Universidade do Oeste de Santa Catarina
% Percentual
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 9
2 OBJETIVOS .................................................................................................. 10
2.1 GERAL............................................................................................................ 10
2.2 ESPECÍFICOS .............................................................................................. 10
3 REFERENCIAL TEÓRICO ....................................................................... 11
3.1 POLUIÇÃO HÍDRICA .................................................................................. 11
3.2 ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA (IQA) .............................................. 11
3.3 GENOTOXICIDADE E MUTAGÊNESE ..................................................... 14
3.4 MICRONÚCLEOS ......................................................................................... 16
3.5 PEIXES COMO BIOINDICADORES ........................................................... 18
3.6 ESPÉCIE Rhamdia quelen ............................................................................. 19
3.7 CARACTERÍSTICAS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO DO
PEIXE..............................................................................................................
20
3.7.1 ASPECTOS TOPOGRÁFICOS...................................................................... 20
3.7.2 ASPECTOS SÓCIO-ECONÔMICOS............................................................ 21
4 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................ 22
4.1 DEFINIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ......................................................... 22
4.2 COLETA DAS AMOSTRAS DE ÁGUA ...................................................... 23
4.3 EXPOSIÇÃO DOS PEIXES A CONDIÇÃO-TESTE ................................... 24
4.4 COLETA DO SANGUE ................................................................................ 25
4.5 TESTE DO MICRONÚCLEO ....................................................................... 26
4.6 TRATAMENTO DOS DADOS ..................................................................... 27
4.7 ASPECTOS ÉTICOS ..................................................................................... 27
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................. 28
5.1 IQA e IQAPVA.................................................................................................. 28
5.1.1 NITROGÊNIO AMONIACAL ...................................................................... 30
5.1.2 NITROGÊNIO TOTAL ................................................................................. 30
5.1.3 FÓSFORO ...................................................................................................... 31
5.1.4 OXIGÊNIO DISSOLVIDO ............................................................................ 31
5.1.5 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO ............................................... 32
5.1.6 COLIFORMES TERMOTOLERANTES ...................................................... 32
5.1.7 pH.................................................................................................................... 33
5.1.8 SÓLIDOS TOTAIS ........................................................................................ 33
5.1.9 TURBIDEZ .................................................................................................... 34
5.2 ANÁLISE DE MICRONÚCLEOS ................................................................ 34
6 CONCLUSÃO ............................................................................................... 37
REFERÊNCIAS ........................................................................................... 38
1 INTRODUÇÃO
O uso inconsequente dos recursos hídricos produz não somente a crescente e
deliberada contaminação das águas como também a perda ou alteração da comunidade
biótica, afetando direta ou indiretamente a saúde humana. Essa poluição produzida pelo
homem, na busca desenfreada por urbanização e conforto próprio, muitas vezes não leva em
conta a preservação da fauna e da flora. Assim, os rios urbanos que ora são utilizados para
escoamento de dejetos domésticos e industriais, ora são fontes de alimentação e lazer, ficam à
mercê das ações antrópicas e consequentemente há alteração da sua biodiversidade.
A contaminação de um rio pode abrigar vários poluentes: matéria orgânica, metais
pesados, surfactantes, pesticidas e fertilizantes, além de outros compostos tóxicos. Dessa
forma, a determinação dos parâmetros físico-químicos e biológicos das águas dos rios é um
suporte para a avaliação dos impactos provenientes das atividades antrópicas. Porém esses
parâmetros não são suficientes por si só, havendo a necessidade de análises toxicológicas para
perceber o impacto da poluição sobre a comunidade biótica. Para tanto, a utilização do teste
de micronúcleos como análise toxicológica para estabelecer os efeitos de compostos poluentes
existentes no ambiente sobre a biota aquática, facilita o monitoramento dos danos genéticos
além de ser tecnicamente simples, prático e de baixo custo, possibilitando resultados rápidos e
precisos para avaliar o grau de exposição/contaminação de peixes a poluentes (RODRIGUES
e outros, 2005).
É possível ainda a utilização de peixes como bioindicadores de poluição aquática pelo
fato de que estes respondem a alterações ambientais decorrentes de poluentes de modo similar
ao homem e também pelo fato da facilidade de coleta e manipulação em laboratório (AL-
SABTI e METCALFE, 1995).
As cidades de Joaçaba e Herval D’Oeste têm como principal manancial de água o Rio
do Peixe, que abastece aproximadamente uma população de aproximadamente 45 mil
habitantes, motivo pelo qual é de fundamental importância os estudos relativos à qualidade de
água e à presença de agentes mutagênicos nesse ecossistema, considerando que o rio, em
questão, vem sendo alterado devido ao lançamento diário de dejetos domésticos e industriais
em seu leito.
9
2 OBJETIVOS
2.1 GERAL
Analisar a relação entre índice de qualidade de água (IQA) e incidência de
micronúcleos em peixes no Rio do Peixe – Joaçaba - SC.
2.2 ESPECÍFICOS
Determinar o Índice de Qualidade de Água (IQA) do Rio do Peixe, a jusante e
montante das cidades de Joaçaba e Herval D’Oeste;
Determinar o Índice de Qualidade de Água para Proteção da Vida Aquática (IQAPVA)
nos pontos analisados;
Determinar a incidência de micronúcleos em células sanguíneas de peixes da espécie
Rhamdia quelen expostos no Rio do Peixe;
Comparar a incidência de micronúcleos em células sanguíneas de Rhamdia quelen nos
pontos analisados, com células sanguíneas de peixes da mesma espécie de um grupo controle
mantido em laboratório.
Verificar se há relação entre os resultados obtidos no teste do micronúcleo e IQA.
10
3 REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 POLUIÇÃO HÍDRICA
Nas últimas décadas, os usos múltiplos da água pelo homem, alteraram a qualidade
dos ecossistemas aquáticos em diferentes níveis, acarretando uma degeneração ambiental
significativa e, por conseguinte, uma redução considerável na acessibilidade de água de
qualidade, ocasionando diversos problemas ao seu aproveitamento.
A partir do século XIX, com a industrialização como método de produção e estrutura
de trabalho, um padrão particular de civilização se fez obrigatório e como consequência
houve a disponibilidade de diversos produtos químicos tóxicos e a produção de resíduos em
grande escala, prejudicando todo o meio ambiente (ZAGATTO e BERTOLETI, 2006).
Assim, os grandes impactos nos ecossistemas aquáticos são decorrentes da crescente
urbanização, industrialização e diversificação dos usos múltiplos da água. De acordo com
Capoleti e Bohrer-Morel (2005) a enorme diversidade e pluralidade de resíduos que são
depositados nos rios, lagos e represas é, em grande parte, sem tratamento, o que causa dano à
saúde humana e a biodiversidade. Por esses motivos, a proteção, conservação e recuperação
dos recursos hídricos são indispensáveis.
Para avaliar os impactos oriundos da ocupação e atividades antropológicas sobre os
ecossistemas de rios se faz necessário a abordagem de parâmetros físico-químicos, biológicos
e toxicológicos (FUZINATTO, 2009). Genericamente, as características físicas são analisadas
considerando os sólidos (suspensos, coloidais e dissolvidos na água), gases e temperatura.
Nas químicas, levam-se em conta os aspectos de substâncias orgânicas e inorgânicas. Nas
biológicas, considera-se a vida animal, vegetal e organismos unicelulares (VON SPERLING,
1996) e na abordagem toxicológica leva-se em conta o possível efeito das substâncias tóxicas
sob os organismos aquáticos.
3.2 ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA (IQA)
Para avaliar e monitorar os efeitos das atividades humanas em um corpo hídrico foi
desenvolvido o índice de qualidade de água (IQA), que tem como princípio os fatores físicos,
químicos e biológicos (CARVALHO;SCHLITTLER; TORNISIELO, 2000).
11
Este índice foi desenvolvido pela National Sanitation Foundation (NSF) dos Estados
Unidos, por especialistas da área ambiental e adaptado pela Companhia de Tecnologia de
Saneamento Ambiental (CETESB) que emprega o parâmetro Nitrogênio Total ao invés de
Nitrato, utilizado no cálculo original, para se adequar aos rios do Estado de São Paulo já que
estes estão comprometidos por esgotos domésticos.
Neste índice foram selecionados nove parâmetros considerados relevantes para avaliar
a qualidade das águas e, estipulado, para cada um deles, um peso relativo de acordo com sua
importância (Tabela 01).
Tabela 01: Parâmetros e pesos relativos do IQA
Parâmetros 1. Oxigênio dissolvido 2. Coliformes fecais 3. pH 4. Demanda bioquímica de oxigênio 5. Fosfato total 6. Temperatura 7. Nitrogênio total 8. Turbidez 9. Sólidos totais
Pesos relativos 0,17 0,15 0,12 0,10 0,10 0,10 0,10 0,08 0,08
Fonte: CETESB (2009a).
Utilizando o produtório ponderado dos parâmetros e pesos apresentados na Tabela 01
pode-se determinar a qualidade das águas brutas que, indicadas pelo IQA em uma escala de 0
a 100, são classificadas para abastecimento público de acordo com a Tabela 02 (ROCHA;
ROSA; CARDOSO, 2004; CETESB, 2009a). No caso de não se dispor do valor de algum
desses nove parâmetros, o cálculo do IQA fica inviabilizado.
Tabela 02: Classificação da qualidade das águas
Intervalo 80 < IQA ≤ 100 52 < IQA ≤ 79 37 < IQA ≤ 51 20 < IQA ≤ 36 0 < IQA ≤ 19
Qualidade Ótima Boa
Aceitável Ruim
Péssima Fonte: adaptado de CETESB (2009a).
De acordo com a CETESB (2009a) e Fuzinatto (2009) esses parâmetros, que fazem
parte do cálculo do IQA, reproduzem principalmente a contaminação dos corpos hídricos pelo
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lançamento de esgotos domésticos. Assim, o IQA limita-se a verificar a qualidade da água
para fins de potabilidade, não levando em conta a toxicidade do composto amônia proveniente
principalmente de dejetos domésticos e suinocultura e, portanto, não considerando a
manutenção da vida aquática, já que este composto é extremamente tóxico para peixes e
invertebrados bentônicos (SILVA e JARDIM, 2006).
Sendo assim, Silva e Jardim (2006) propuseram o Índice de Qualidade das Águas para
a Proteção da Vida Aquática, IQAPVA, que relaciona a quantidade de oxigênio dissolvido e
amônia total utilizando o operador mínimo (variável mais “degradada”) tendo por objetivo
avaliar a qualidade das águas para fins de proteção da fauna e flora (Tabela 03).
Tabela 03: Curva de normalização para amônia total e oxigênio dissolvido, com os
respectivos fatores de normalização e estados de qualidade Ótima Boa Regular Ruim Péssima
Fator de normalização
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Nitrogênio amoniacal
(mg NH3.L
-1)
<0,01 <0,05 <0,10 <0,20 <0,30 <0,40 <0,50 <0,75 <1,00 ≤1,25 >1,25
Oxigênio Dissolvido
(mg.L-1
)
≥ 7,5 >7,0 >6,5 >6,0 >5,0 >4,0 >3,5 >3,0 >2,0 ≥ 1,0 <1,0
Fonte: Adaptado de Silva (2004)
As análises físico-químicas e biológicas, através do IQA são elementos importantes
para identificar e determinar a concentração de poluentes, mas não são suficientes para avaliar
o impacto da poluição sobre a comunidade biótica (FUZINATTO, 2009), pois respondem à
poluição ocasionada pelo despejo de dejetos domésticos e cargas orgânicas de origem
industrial. As atividades agrícolas e industriais originam outros poluentes (metais pesados,
pesticidas e compostos orgânicos) que afetam negativamente a qualidade da água, mas que
não são incluídos no cálculo do IQA (CETESB, 2009a). Assim, apesar de o IQA sintetizar
nove variáveis em um único número, perde na interpretação quanto se refere a avaliação de
outras variáveis (ELMIRO e outros, 2005) como os compostos orgânicos com potencial
mutagênico, potencial de formação de trihalometanos e presença de parasitas patogênicos.
Assim se faz necessário a utilização de análises mais específicas para a verificação da
presença de substâncias tóxicas, como os testes de mutagenicidade, potencial de formação de
13
trihalometanos, cobre, zinco, cádmio, chumbo, cromo total, mercúrio, níquel, surfactantes,
dentre outros (CETESB, 2009a).
A idéia tradicional de contaminação das águas e de sua análise implica na presença,
determinação e concentração de substâncias potencialmente nocivas. É baseada na
identificação de poluentes por meio de análises físicas, químicas e biológicas, desprezando o
efeito destes poluentes nos ecossistemas aquáticos envolvidos. Contrapondo a essa idéia,
estudos biológicos que visam verificar os efeitos destes poluentes nos ecossistemas, são
efetuados através da análise do efeito combinado dos inúmeros processos potencialmente
prejudiciais sobre um único indivíduo (bioindicador) ou sobre a estrutura das populações
(BOLLMANN e EDWIGES, 2008).
3.3 GENOTOXICIDADE E MUTAGÊNESE
O DNA, apesar de ser uma molécula extremamente estável, pode ter a sequência de
pares de base alterada após um único ciclo de replicação com incorporação incorreta de um
nucleotídeo não reparado ou sofrer mecanismo semelhante, induzido por agentes físico-
químicos (KOHATSU; SHIMABUKURO; GATTÁS, 2007).
Compostos que podem danificar o DNA são denominados genotóxicos e muitos deles
estão presentes no meio ambiente naturalmente ou como consequência das atividades
humanas (KUMMROW, 2007). O DNA possui a capacidade de reparar esses danos causados
pelos agentes mutagênicos. Quando esta reparação falha, surge a mutação, que é prejudicial às
células, já que altera os processos vitais, como duplicação do DNA e transcrição gênica
(SOUZA, 2006), apresentando muitas vezes consequências maléficas como malformações,
câncer, envelhecimento e morte celular (SILVA, 2008) (Esquema 01).
14
Esquema 01: Consequências de danos ao DNA. Fonte: Kummrow (2007).
Mutação é uma mudança definitiva do material genético, que pode ocorrer tanto em
células somáticas quanto em células germinativas. Geralmente muitas dessas alterações são
prejudiciais, embora outras coincidam com uma vida normal e saudável, sendo responsáveis
pelo surgimento de caracteres novos e hereditários, projetando a formação de raças e espécies
novas (IPCS, 1986; GRIFFITHS e outros, 1998). As mutações somáticas não podem ser
transmitidas aos descendentes, entretanto as mutações germinativas podem ser transmitidas a
parte da prole ou a toda ela (GRIFFITHS e outros, 1998; RABELLO-GAY, 1985).
As mutações podem ser de dois tipos:
- Gênicas: quando alteram a estrutura do DNA. Ocorrem como resultado de
substituição, inserção ou deleção de pares de bases, o que afetará a leitura durante a replicação
ou durante a transcrição (BROWN, 1999; BURNS e BOTTINO, 1991). Quando ocorrem em
células somáticas podem provocar a formação de tumores (BURNS e BOTTINO, 1991).
- Cromossômicas: são alterações na estrutura ou no número dos cromossomos da
espécie. Provocam anomalias de funcionamento da célula, problemas no desenvolvimento que
levam a abortos, mal formações no organismo ou até a sua inviabilidade (PIERCE, 2004).
As aberrações cromossômicas podem ser numéricas ou estruturais. As mutações
cromossômicas estruturais provocam alterações na estrutura dos cromossomos, ocasionando a
perda de genes, a leitura duplicada ou erros na leitura de um ou mais genes. Podem ocorrer
por deleção, duplicação, translocação ou inversão de partes de cromossomos. Já as mutações
cromossômicas numéricas provocam alterações no número normal de cromossomos da
espécie. Produzem anomalias graves podendo levar o organismo à morte. Dividem-se em
15
euploidias, quando há a mudança de um genoma inteiro e aneuploidias quando acrescentam
ou perdem um ou mais cromossomos (PIERCE, 2004; IPCS, 1986).
Apesar da extrema eficiência dos mecanismos de reparo celular, a sensibilidade da
estrutura cromossômica permite a atuação de agentes clastogênicos e aneugênicos durante a
mitose e a meiose que são responsáveis pela origem das aberrações cromossômicas estruturais
e numéricas. Essas aberrações são de especial interesse quando envolvem as células
germinativas, pois geram síndromes e/ou anomalias congênitas na futura prole. Quando essas
aberrações ocorrem em células somáticas, podem levar à formação de um tecido neoplásico
(RAMIREZ, 2000). Entre os testes empregados para detectar mutações cromossômicas, está o
teste de micronúcleo, que fornece informações sobre os danos causados ao DNA por agentes
físicos e químicos (KOLLING, e outros, 2006).
3.4 MICRONÚCLEOS
O estudo de dano de DNA no nível de cromossomo é uma parte essencial da
toxicologia genética porque mutação cromossômica é um acontecimento importante na
carcinogênese. O teste de micronúcleo surgiu como um dos métodos preferenciais para avaliar
o dano cromossômico, motivado pela possibilidade de medir com confiabilidade tanto a perda
de cromossomos quanto a danificação cromossômica (FENECH, 2000).
No processo de formação de novas células/divisão celular, principalmente na anáfase,
fragmentos ou cromossomos inteiros podem retardar-se, não sendo transportados pelas fibras
do fuso para os pólos opostos, não compondo assim, a nova célula (VICARI, 2009). Este
material pode formar alguns núcleos secundários, os micronúcleos (TAVARES, 2008).
Assim, micronúcleos são pequenas quantidades de DNA originados no citoplasma da
célula por fragmentos de cromossomos, cromátides ou cromossomos inteiros que não são
incorporados ao núcleo principal da célula filha, durante a mitose, por ocasião da divisão
celular. Fragmentos acêntricos não migram e permanecem atrasados na anáfase, enquanto que
os elementos cromossômicos com centrômero são orientados em direção aos pólos do fuso.
Os fragmentos de DNA deixados para trás são anexados dentro de núcleos secundários, que
por serem muito menores que o núcleo principal da célula, são chamados de micronúcleos
(CORRÊA, 2008; FENECH, 2000; DIETZ e outros, 2000) (Esquema 02).
16
Esquema 02. Formação de micronúcleos na divisão celular. Fonte: Machado (2007)
Segundo Arias (2007) e Zagatto e Bertoleti (2006), os micronúcleos podem ser
originados por falha mitótica, tanto de fragmentos acêntricos de cromossomos, gerados por
ruptura (clastogenicidade), quanto de cromossomos completos (aneuploidia), como
consequência, geralmente, de enfermidades genéticas.
Fenech (2000) afirma que os micronúcleos são morfologicamente idênticos, mas
menores que o núcleo principal, possuindo o diâmetro entre 1/16 e 1/3 do diâmetro médio dos
principais núcleos que correspondem a 1/125 e 1/9 da área de um dos principais núcleos;
formato redondo ou oval; não são refrativos, podendo assim ser facilmente distinguidos de
artificial; não estão ligados ou conectados com os principais núcleos; podem encostar, mas
não se sobrepor nos principais núcleos e o limite micronuclear deve ser diferenciado do limite
nuclear; têm mesma intensidade de cor dos principais núcleos, mas ocasionalmente a
coloração pode ser mais intensa (FENECH, 2000; CHEQUER, 2008). No caso específico dos
peixes, devido ao tamanho normalmente reduzido dos cromossomos, esta proporção de
tamanho passa para a faixa de 1/10 a 1/30 do tamanho do núcleo (AL-SABTI e METCALFE,
1995).
De acordo com Heddle (1983), Evans (1997) e Miranda (2006) o teste de micronúcleo
tem como vantagens o fato de os micronúcleos serem observados em células interfásicas;
serem facilmente reconhecidos; com frequência espontânea baixa, detectando a ação de
agentes clastogênicos, ou seja, eventos de dano diretamente no cromossomo e seus
componentes, notadamente no DNA, e aneugênicos, quando do defeito no fuso celular e
outros componentes envolvidos na formação do fuso (ALBERTINI, e outros, 2000). Em
contrapartida, os micronúcleos somente aparecem quando a célula se divide, sendo
17
dependente da divisão celular; não detecta a não disjunção mitótica, quando não há perdas de
cromossomos na anáfase; não são detectadas aberrações que provocam rearranjos
cromossômicos sem a ocorrência de fragmentos acêntricos, tais como translocações ou
inversões (VICARI, 2009). Porém, em virtude da facilidade, a análise de micronúcleos vem
sendo amplamente utilizada em biomonitoramento de recursos hídricos, já que avalia a
exposição de organismos aquáticos a substâncias genotóxicas, uma vez que compostos
tóxicos propõem alterações no DNA que são transmitidas às gerações posteriores.
3.5 PEIXES COMO BIOINDICADORES
Para avaliar mudanças ambientais, normalmente associadas a fontes antrópicas, o
biomonitoramento utilizando bioindicadores pode ter reflexo positivo para obtenção de
respostas biológicas (CAPOLETI e BOHRER-MOREL, 2005).
Bioindicadores podem ser entendidos como qualquer reação a um contaminante
ambiental ao nível individual, que venha a ocasionar uma alteração da condição normal que
não pode ser detectado no organismo intacto. De acordo com Lima de Sá e Ribeiro (2005),
bioindicadores são medidas de fluidos corporais, células, tecidos ou medidas realizadas sobre
o organismo completo, que indicam, em termos bioquímicos, celulares, fisiológicos,
comportamentais ou energéticos, a presença de substâncias contaminantes ou a magnitude da
resposta do organismo alvo.
Capoleti e Bohrer-Morel (2005) e Zagatto e Bertoleti (2006) afirmam que diversos
organismos como mexilhões, animais bentônicos, ouriços, esponjas, anfíbios e peixes, podem
ser empregados como reveladores de problemas causados ao meio ambiente, e são conhecidos
como bioindicadores.
Existem três tipos de bioindicadores: moleculares, celulares e ao nível do animal
completo, cujas características mais importantes são a possibilidade da identificação das
interações que ocorrem entre os contaminantes e os organismos vivos e a possibilidade da
mensuração de efeitos sub-letais. Como indicativo de genotoxicidade ao nível celular, pode-se
realizar o teste do micronúcleo (ARIAS, 2007) utilizando como organismo-sentinela peixes,
como recomenda Al-Sabti e outros (1994). O autor afirma que os peixes são ótimos
bioindicadores para o estudo de potencial mutagênico e carcinogênico de contaminantes
presentes na água, pois têm a capacidade de metabolizar, concentrar e armazenar poluentes,
além de estarem no topo da cadeia alimentar e expostos aos efeitos de poluentes. Assim
18
sendo, como reforça Scalon (2009), para efeitos desse estudo, os peixes atentam ao perigo de
novas substâncias químicas ou alertam a possibilidade de poluição ambiental.
3.6 ESPÉCIE Rhamdia quelen
Rhamdia quelen, conhecido como jundiá (Fotografia 01), é um peixe que pertence à
Classe Actinopteryggi, Ordem Siluriformes e família Pimelodidae (ZANIBONI FILHO e
outros, 2004) e tem distribuição na América do Sul e Central (FERRARO, 2009 e
BALDISSEROTTO e RADÜNZ NETO, 2005). Esta espécie tem sido muito utilizada em
estudos toxicológicos em corpos d’água, a citar os trabalhos realizados por Brandalise (2009)
e Oliveira; Zaions e Frinhani (2008).
Fotografia 01: Rhamdia quelen Fonte: Mello e Ambrosano (2007). A espécie caracteriza-se por ser um peixe de couro, cuja coloração varia de marrom-
avermelhado claro a cinza, com o ventre mais claro. Apresenta o corpo alto e delgado na
metade anterior e, mais deprimido, posteriormente em direção à cauda. Cabeça
moderadamente estreita com achatamento dorso-ventral, boca terminal de tamanho e
amplitude moderados. Possui barbilhões com forma cilíndrica, afilados em direção à
extremidade dorsal, com comprimento variando proporcionalmente ao tamanho do espécime.
As nadadeiras são cobertas por pele fina e a nadadeira dorsal e peitoral possuem um espinho
forte e serrilhado (GUEDES, 1980; BALDISSEROTTO e RADÜNZ NETO, 2004).
As fêmeas atingem tamanho máximo de 66,5cm e os machos de 52,0cm e suportam
variações de pH na faixa de 6,0 – 7,5 e temperatura na faixa de 18ºC a 30ºC. Possui hábitos
noturnos, e habitam locais profundos de rios, locais de águas calmas, preferindo ficar junto ao
fundo de areia e lama. (BALDISSEROTTO e RADÜNZ NETO, 2004). Sua alimentação é
19
baseada em invertebrados aquáticos e terrestres, restos vegetais e detritos orgânicos sendo
considerados onívoros (BALDISSETOTTO e RADÜNZ NETO, 2005).
3.7. CARACTERIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO DO PEIXE 3.7.1 ASPECTOS TOPOGRÁFICOS
O Estado de Santa Catarina possui 10 regiões hidrográficas (Figura 01), sendo que
cada uma é um conjunto de bacias hidrográficas que possuem características semelhantes. Há
em todas as regiões uma carência de saneamento básico, sendo esta a principal responsável
pela poluição das águas do Estado. Além disso, há outras fontes poluentes decorrentes das
atividades econômicas de cada região (SIMIONI, 2008 apud BALESTRIN, 2008).
Figura 01: Bacias Hidrográficas do Estado de Santa Catarina Fonte: Adaptado de Polese (2004). Entre os paralelos 26º 36’ e 27º 29’ latitude Sul e os meridianos de 50º 48’ e 51º 53’
W, localiza-se a Bacia Hidrográfica do Rio do Peixe (AZZOLINI, 2002), e abrange uma área
de 5.123 km². Tem sua nascente no município de Calmon, a uma altitude de cerca de 1.250
metros e sua foz é o Rio Uruguai. Percorre aproximadamente 290 km, abrangendo total ou
parcialmente 22 municípios (LINDNER, 2007).
20
3.7.2 ASPECTOS SÓCIO-ECONÔMICOS
É relevante conhecer as principais atividades humanas efetuadas na área de
abrangência da Bacia Hidrográfica do Rio do Peixe, a fim de que se possa estabelecer as
possíveis substâncias poluentes que são introduzidas em suas águas. A Bacia em questão está
localizada em uma região caracterizada por atividades agroindustriais, sendo que o uso de
suas águas é uma necessidade não somente para abastecimento humano como também
industrial e animal. Assim, o emprego inadequado de suas águas expõe ao risco uma série de
aplicações e alterações (Balestrin, 2008; Frinhani, Azzolini e Nienov, 2009; Azzolini, 2002).
Os municípios de Joaçaba, Herval D’Oeste e Luzerna têm o abastecimento público
efetuado pelo SIMAE (Serviço Intermunicipal de Água e Esgoto), que capta água para
tratamento do Rio do Peixe, principal rio da Bacia Hidrográfica do Rio do Peixe. O SIMAE
possui uma Estação de Tratamento de Água (ETA) do tipo convencional que abastece uma
população de aproximadamente 45 mil habitantes (SIMAE, 2009). A microrregião também
conta com duas estações de tratamento de esgoto (ETE), localizadas no município de Luzerna
e Herval D’Oeste, visando atender uma população de 6.460 e 64.000 habitantes
respectivamente. No entanto, apenas uma média de 30% do efluente gerado nessa
microrregião chega às ETEs para ser tratado. A grande maioria dos efluentes é lançada
diretamente no rio ou emprega o sistema de fossa séptica (SIMAE, 2009).
21
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 DEFINIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
O estudo foi realizado no Rio do Peixe (Fotografia 02), a montante e a jusante
(Fotografia 03) dos municípios de Herval D’Oeste e Joaçaba, Estado de Santa Catarina.
Fotografia 02: Localização dos pontos de coleta de amostras de água e peixes no Rio do Peixe. As setas indicam os locais amostrados.
Fonte: Google Maps, 2010.
22
A B
Fotografia 03: A. A montante. B. A jusante
4.2 COLETA DAS AMOSTRAS DE ÁGUA
As coletas foram realizadas nos dias 03, 06 e 10 de maio de 2010. Para determinar o
IQA e o IQAPVA, foram selecionados dois pontos de amostragens no Rio do Peixe. O ponto 01
(P1) - a montante de Joaçaba e Herval D’Oeste, localizado próxima à captação de água do
Sistema Intermunicipal de Água e Esgoto (SIMAE) e o ponto 02 (P2) - a jusante de Joaçaba e
Herval D’Oeste, localizado próximo à SC-303, km 01, na Usina Hidrelétrica Mário Fett.
As amostras de água para análise dos parâmetros físico-químicos foram coletadas em
frasco de vidro borossilicato de 2 litros. As amostras de água para análise microbiológica
foram coletadas em frascos de polietileno de 100 ml com lacre, previamente esterilizados e
contendo pastilha de tiosulfato de sódio para descloração. Nos pontos de amostragem foram
obtidos valores de temperatura com a utilização de um termômetro de mercúrio INCOTERM.
Para a determinação dos demais parâmetros, as amostras foram acondicionadas em caixa
térmica e encaminhadas ao Laboratório de Saneamento e Águas da Universidade do Oeste de
Santa Catarina - Unoesc, Campus Joaçaba, para a realização das análises de acordo com a
Tabela 04.
23
Tabela 04: Parâmetros físico-químicos e microbiológicos e metodologias utilizadas Parâmetros analisados Metodologia
Oxigênio dissolvido Método oximétrico
pH Método potenciométrico
Demanda bioquímica de oxigênio Método respirométrico simplicado – OXITOP
Fosfato total Método colorimétrico Merck – Azul de molibdênio
Temperatura
Medição in loco utilizando termômetro de mercúrio
Nitrogênio total
Método colorimétrico Merck – Reação com 2,6-dimetilfenol
Turbidez Método nefelométrico – turbidímetro
Sólidos totais Método gravimétrico
Amônia Método colorimétrico visual - Reativo de Nessler
Coliformes termotolerantes
Número mais provável em 100 mL (NMP/100mL). Crescimento em caldo Fluorocult LMX
O cálculo do IQA foi realizado como indica CETESB (2009a), e o cálculo do IQAPVA
segundo orientações de Silva e Jardim (2006).
4.3 EXPOSIÇÃO DOS PEIXES A CONDIÇÃO-TESTE
Os organismos escolhidos como bioindicadores foram peixes juvenis (± 6,0 cm), da
espécie Rhamdia quelen, popularmente conhecidos como jundiá. Essa espécie foi escolhida
por apresentar ampla distribuição geográfica e por já terem sido efetuados estudos similares
com essa mesma espécie, como os realizados por Brandalise (2009). Os exemplares juvenis
foram obtidos na Piscicultura Brancher, Joaçaba, Santa Catarina.
O grupo controle foi constituído de cinco indivíduos, mantidos em laboratório com
água desclorada, oxigenada artificialmente, trocada a cada dois dias, na qual foram
controladas as condições de pH (7,0 ± 2) e temperatura (20 ± 2 ºC). Os animais foram
alimentados uma vez ao dia com ração específica para peixes.
Os indivíduos foram expostos, durante sete dias, a condição-teste no período de 03 a
10 de maio 2010, em uma gaiola de PVC para água de ½ polegada, com laterais de tela de
nylon e cotton de densidade 60*70, no formato retangular, de dimensões de 80 cm de altura,
80 cm de largura x 120 cm de comprimento (Fotografia 04).
24
No local P1 foi instalada a gaiola contendo cinco jundiás. O mesmo procedimento foi
efetuado no ponto P2.
Fotografia 04: Gaiola utilizada no experimento
Após este período, os exemplares foram recolhidos e transportados em caixas
plásticas, contendo água coletada no local até o Laboratório de Biologia Celular da Unoesc -
Campus Joaçaba, para retirada das amostras de sangue.
4.4 COLETA DO SANGUE
O procedimento de coleta de sangue e preparação das lâminas seguiu a descrição de
Fenech (2007). Realizou-se a coleta de 0,5ml de sangue dos peixes por punção venosa
branquial, fazendo uso de seringas descartáveis do tipo insulina (1ml) contendo heparina
(anticoagulante). Para cada animal foram preparadas três lâminas de esfregaço de sangue
fresco, sendo que a primeira gota da seringa foi eliminada a fim de evitar contaminação do
material (Fotografia 05). O restante do material foi acondicionado em microtúbulos e
refrigerado, para eventual preparação de novas lâminas.
25
Fotografia 05: Preparo das lâminas para análise de micronúcleos
4.5 TESTE DE MICRONÚCLEO
Para o teste de micronúcleo foram utilizadas as especificações prescritas por Heddle
(1973), com algumas modificações. Após 24 horas de secagem a temperatura ambiente, as
lâminas foram fixadas com etanol absoluto por 1 hora. Posteriormente, foram coradas com
Giemsa 10% diluído em tampão fosfato pH 6,8 durante 10 minutos para visualização em
microscópio óptico com lente de imersão (1.000x).
Foram analisados 2.000 eritrócitos por lâminas, totalizando 6.000 por indivíduo,
buscando identificar a presença e frequência de micronúcleos. Foram considerados como
micronúcleos os corpúsculos de massa de cromatina que em relação ao núcleo apresentaram
aproximadamente 1/3 do seu tamanho, estando nitidamente separados, com bordas
distinguíveis, mesma cor e refringência, com membranas citoplasmáticas e nucleares intactas,
não sendo analisadas aquelas que estavam sobrepostas ou danificadas (AL-SABTI;
METCALFE, 1995). As análises foram realizadas no Laboratório de Biologia Celular, da
Unoesc – Campus Joaçaba.
26
4.6. TRATAMENTO DOS DADOS
Para a análise estatística foi utilizado o software PASW statistics, versão 18.0, no qual
utilizou-se o teste Kruskal-Wallis, que compara três ou mais grupos amostrais independentes.
O nível de significância utilizado foi de 5% (α = 0,05).
4.7 ASPECTOS ÉTICOS
Este trabalho foi realizado após a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa da
Universidade do Oeste de Santa Catarina – Unoesc Campus Joaçaba (protocolo nº 176/2009),
bem como sob autorização da Fundação do Meio Ambiente (FATMA) sobre atividades
potencialmente causadoras de degradação ambiental (protocolo nº 908695/2009).
27
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 IQA E IQAPVA
Para comparação entre os valores de IQA e IQAPVA das águas do Rio do Peixe com a
incidência de micronúcleos em peixes expostos ao mesmo manancial, determinou-se os
parâmetros físico-químicos e microbiológicos apresentados na Tabela 05.
Tabela 05– Valores dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos das águas coletadas nos dois pontos de amostragem do Rio do Peixe, nos dias 03, 06 e 10 de maio de 2010.
Unidade Ponto 01 Ponto 02
Parâmetro 03/05 06/05 10/05 Média 03/05 06/05 10/05 Média
Temperatura ºC 19 20 21 20 21,5 22 21 21,5
Oxigênio Dissolvido
mg.L-1 9,25 9,28 9,31 9,28 8,75 8,94 8,55 8,745
Oxigênio Dissolvido
% 103 101,35 99,7 101,35 97,6 99,5 95,7 97,6
pH 7,66 7,72 7,78 7,72 7,83 7,83 7,83 7,83
Turbidez UNT 18,5 53,87 89,25 53,87 15,52 36,64 57,75 36,64
Sólidos Totais mg.L-1 81 98,5 116 98,5 84 96 72 84
Coliformes Totais
NMP/100mL 22000 14950 7900 14950 28500 11000 46000 28500
Coliformes Termotolerantes
NMP/100mL 22000 14950 7900 14950 20000 7000 33000 20000
Nitrogênio Total
mgN.L-1 1,9 1,8 1,7 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8
Nitrogênio Amoniacal
mgNH3.L-1 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75
Fósforo Total mgPO4-P.L-1 0,4 0,23 0,06 0,23 0,30 0,15 0,445 0,29
Demanda Bioquímica de
Oxigênio
mgO2.L-1 1,5 1,5 1,5 1,5 3,75 6 1,5 3,75
Os valores de IQA-CETESB e IQAPVA (Silva e Jardim, 2006), para a montante (ponto
01) e jusante (ponto 02) são apresentados no Gráfico 1.
28
0
10
20
30
40
50
60
Montante Jusante
IQAIQAPVA
Gráfico 1 – Valores de IQA e IQAPVA para água do Rio do Peixe coletados a montante
e jusante dos municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste.
O ponto localizado a montante de Joaçaba e Herval D’Oeste apresentou um valor de
IQA de 52,37, sendo de acordo com a tabela de classificação da qualidade das águas
(CETESB, 2009a), como de boa qualidade (Tabela 02). Já o valor de IQA encontrado para a
jusante foi de 50,65. Este valor, de acordo com a classificação já mencionada é considerado
como de qualidade aceitável (Tabela 06).
Tabela 06: Resultados para IQA e IQAPVA para a montante e a jusante dos
municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste no Rio do Peixe.
Ponto Montante Jusante
Nitrogênio amoniacal (mgNH3.L
-1) 0,75 0,75
FD – nitrogênio amoniacal 30 30
OD (mg.L-1) 9,28 8,76
FD – OD 100 100
Operador mínimo 30 30
IQAPVA Ruim Ruim
IQA 52,37
Boa
50,65
Aceitável
29
O IQAPVA apresentou mesma classificação para os dois pontos amostrados (qualidade
ruim), porém, de acordo com este índice, a qualidade das águas foi inferior a indicada pelo
IQA. O IQAPVA considera somente os parâmetros oxigênio dissolvido e nitrogênio amoniacal
e classifica o corpo receptor em função da variável mais degradada, neste caso o nitrogênio
amoniacal.
5.1.1 NITROGÊNIO AMONIACAL
Os valores médios de nitrogênio amoniacal foram de 0,75 mg.L-1 para a montante e a
jusante. Esse valor está de acordo com o padrão de rio de classe 2 estabelecido pelo
CONAMA 357 (2005), sendo valorado 2,0 mg.L-1 para pH entre 7,5 e 8,0.
Von Sperling (1996) afirma que a amônia é introduzida ao meio ambiente através de
dejetos domésticos, industriais, agrícolas (fertilizantes) e excrementos de animais, sendo esta
um fator limitante à vida aquática, já que muitos organismos não resistem a concentrações
superiores a 5 mg.L-1 (SILVA, 2004). Nesses termos, os valores encontrados nesta pesquisa
estão abaixo dessa concentração, não sendo considerados fator limitante à vida aquática.
5.1.2 NITROGÊNIO TOTAL
A resolução CONAMA 357 (2005) não estabelece padrão para o parâmetro nitrogênio
total. Da mesma forma que o nitrogênio amoniacal, este parâmetro não apresentou diferença
entre os dois pontos amostrados.
Nitrogênio total é a soma das diferentes formas de nitrogênio presentes no meio, a
citar: nitrogênio amoniacal, nitrato, nitrito e nitrogênio orgânico.
O nitrogênio é originado principalmente do escoamento das áreas agrícolas que se
utilizam de fertilizantes artificiais, da disposição de lixos e também pela contaminação por
dejetos domésticos e de animais (AZZOLINI, 2002). De acordo com CETESB (2009b), os
esgotos sanitários representam a principal fonte de nitrogênio lançado nos corpos d’água,
elemento esse essencial para processos biológicos, já que é exigido em abundante quantidade
pelas células. Também as descargas de efluentes industriais contribuem para elevar o nível
desse elemento nas águas. A CETESB (2009b) também afirma que no Brasil as etapas no
tratamento de esgotos não são suficientes para a remoção de nutrientes, sendo que esse fator
30
acaba despejando no corpo receptor, um efluente final rico em nitrogênio, que quando lançado
nos corpos d’água, juntamente com o fósforo, acaba provocando o enriquecimento das águas,
tornando-as mais férteis, o que viabiliza o crescimento de algas, processo esse, chamado de
eutrofização.
5.1.3 FÓSFORO
A concentração de fósforo no ponto localizado a jusante dos municípios de Joaçaba e
Herval D’Oeste, foi ligeiramente superior a encontrada no ponto a montante. Os dois locais
apresentaram concentrações de fósforo superior ao estipulado pela resolução CONAMA
357/2005 para rio de Classe 2.
A presença de fósforo no corpo receptor é, assim como o nitrogênio, devido a
pesticidas, inseticidas, fertilizantes agrícolas e descargas de esgotos sanitários, que provocam
alterações na concentração de fósforo presentes naturalmente no corpo d’água (RONCHI,
BAECKER, MARTIN, [2000]).
A presença de fósforo e nitrogênio e também de outras fontes de matéria orgânica no
meio, é responsável pela redução do oxigênio dissolvido e aumento da demanda bioquímica
de oxigênio (VON SPERLING, 1996). No entanto, os valores observados para o parâmetro
oxigênio dissolvido nos pontos analisados estiveram ótimos como será visto a seguir.
5.1.4 OXIGÊNIO DISSOLVIDO
O parâmetro oxigênio dissolvido apresenta o maior peso no cálculo do IQA (0,17), e é
também considerado no cálculo do IQAPVA, sendo que o primeiro índice considera a
porcentagem de saturação e o segundo a concentração em mg.L-1.
A resolução CONAMA 357 (2005) estabelece concentração mínima de 5 mg.L-1 para
rios classe 2. O Rio do Peixe apresentou boa oxigenação nos dois pontos amostrados,
entretanto, a quantidade de oxigênio dissolvido foi superior no ponto 01 (9,28 mg.L-1) em
relação ao ponto 02 (8,74 mg.L-1). O Rio do Peixe é um rio de muitas quedas e rápido fluxo, o
que pode contribuir para bom valor de oxigênio dissolvido observado em ambos os pontos.
Segundo Peixoto (2008), a quantidade de oxigênio na água é proveniente da
fotossíntese de plantas aquáticas e pela difusão da atmosfera. Ainda de acordo com o autor, a
31
concentração de oxigênio dissolvido depende da turbulência da água, causada pela velocidade
desta. Afirma também que após uma represa, os níveis de oxigênio dissolvido tendem a
aumentar, já que ocorre a aeração dos corpos d’água pelo contato água-ar devido a ocorrência
de correntes provocadas pela liberação da água da represa.
Apesar de o ponto 02 estar localizado a jusante da represa da Usina Hidrelétrica Mario
Fett, os valores, neste ponto, foram inferiores aos encontrados no ponto 01. Isto pode ser
devido ao lançamento de esgotos domésticos, já que durante a estabilização dessa matéria
orgânica, as bactérias fazem uso do oxigênio nos seus processos respiratórios, podendo
ocasionar uma redução nos níveis de oxigênio dissolvido (VON SPERLING, 1996).
5.1.5 DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO
A resolução CONAMA 357/2005 estabelece valor máximo de 5 mg.L-1 para DBO em
rios Classe 2. O ponto 02 apresentou DBO 2,5 vezes maior que o ponto 01. No entanto, o dois
pontos amostrados apresentaram DBO inferior ao estipulado na legislação.
O aumento de DBO e fósforo e a pequena redução de oxigênio dissolvido observados
no ponto 02 (jusante) pode ser devido ao lançamento de esgotos domésticos e industriais
lançados no corpo receptor entre os pontos localizados a montante e a jusante dos municípios.
Devido ao descarte desta carga orgânica, também se observou aumento da concentração de
coliformes totais e termotolerantes.
5.1.6 COLIFORMES TERMOTOLERANTES
O parâmetro coliformes termotolerantes apresenta o segundo maior peso no cálculo do
IQA (0,15), sendo que a jusante apresentou aumento deste parâmetro em relação à montante,
o que pode ter ocasionado essa diferença de classificação das águas.
A alta concentração de coliformes totais e termotolerantes no ponto 02, a jusante,
possivelmente é devido ao lançamento de dejetos decorrentes das indústrias, restaurantes e
residências instaladas no eixo montante-jusante e também à proximidade dos cemitérios de
Joaçaba e Herval D’Oeste, localizados às margens do Rio do Peixe, já que estes são uma fonte
32
potencial de contaminação por coliformes devido ao escoamento, pois a água da chuva,
infiltrando-se no solo, funciona como um meio de transporte de substâncias e
microorganismos para os corpos d’água (ALMEIDA e outros, 2006; MIGLIORINI e outros,
2006). Associado aos fatores acima, pode-se considerar o deságue do seu afluente, o Rio do
Tigre, que segundo Carvalho e Frinhani (2009), quando do monitoramento da qualidade das
águas do Rio do Tigre – Joaçaba, SC, observaram que os resultados indicavam valores
decrescentes de IQA no trajeto nascente-foz, e que os níveis de qualidade considerados mais
degradados das águas desse rio se encontravam na zona urbana, concluindo que o Rio do
Tigre funciona como receptor de efluentes domésticos sem tratamento, o que contribui para a
elevada concentração de coliformes que é lançado no Rio do Peixe. Em contrapartida,
Azzolini (2002) afirma que o Rio do Tigre acresce apenas 1,11% da carga poluidora do Rio
do Peixe.
Segundo a Resolução do CONAMA 357 de 2005, não deve ser excedido o limite de
1.000 coliformes termotolerantes por 100 mL. Sendo assim, as águas do Rio do Peixe, no
trajeto observado nesta pesquisa, estão acima do padrão estabelecido para rio de classe 2.
Outros parâmetros considerados no cálculo do IQA, entretanto com menor peso, são
pH, turbidez e sólidos totais.
5.1.7 pH
Os valores de pH obtidos nas amostras analisadas variaram entre 7,66 e 7,83, estando
próximos a neutralidade. Segundo Steckert (2007), o pH é um fator que restringe a
sobrevivência dos organismos aquáticos, pois a maioria resiste a valores de pH entre 6,0 e 9,0,
faixa esta também estabelecida na resolução 357 do CONAMA (2005).
5.1.8 SÓLIDOS TOTAIS
A quantidade de sólidos totais nos pontos de coleta diferiu entre si, sendo que
encontrou-se um valor de 98,5 mg.L-1 para a montante e 84 mg.L-1 para a jusante. Essa
33
possível variação de um ponto para outro, pode ser pelo fato de que houve ocorrência de
chuva intensa anterior as coletas, o que desencadeou a erosão do solo das margens do rio,
fazendo com que ocorresse um aumento da concentração de sólidos totais no ponto 01, já que
tanto as margens quanto o leito do Rio do Peixe, no ponto 02, são compostas por rochas,
havendo dificuldade da erosão do solo.
5.1.9 TURBIDEZ
A erosão das margens dos rios em épocas de alta pluviosidade resulta no aumento da
concentração de sólidos totais, e consequente aumento dos valores de turbidez, já que a
presença de sólidos na água dificulta ou impede a passagem da luz.
Os valores de turbidez, nessa pesquisa, resultaram em um valor mais elevado para a
montante (53,87 UNT) do que para a jusante (37,64 UNT), em decorrência da concentração
de sólidos também terem sido elevados a montante.
A Resolução 357/05 do CONAMA, estabelece o valor máximo de turbidez de 100
UNT para os corpos d’água de classe 2, assim, os resultados obtidos estão em conformidade
com a legislação.
Além desses parâmetros instituídos pelo IQA e IQAPVA, os autores Carvalho, Ferreira
e Stapelfeldt (2004) apontam que a análise de outros é suma importância, pois o IQA
classifica as águas para fins de potabilidade, e o IQAPVA prioriza a proteção da vida aquática,
ignorando a presença de outros contaminantes que podem afetar tanto a qualidade da água
como a biodiversidade aquática.
5.2 ANÁLISE DE MICRONÚCLEOS
Visando determinar a citotoxicidade das águas do Rio do Peixe, a montante e a jusante
dos municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste, realizou-se a contagem de micronúcleos
(Fotografia 06) em 6.000 células por peixes da espécie Rhamdia quelen, além da realização de
análises físico-químicas e microbiológicas dos referidos pontos. Os resultados obtidos com a
análise de micronúcleos são apresentados na Tabela 07.
34
A B Fotografia 06: A. Células sanguíneas de Rhamdia quelen normais. B. Células sanguíneas de Rhamdia
quelen com indicação da presença de micronúcleo.
Tabela 07: Quantidade de micronúcleos, média e desvio padrão registrados na análise de 6.000 células sanguíneas por peixe, nas amostras dos diferentes locais de coleta.
Área de coleta Espécime Número de micronúcleos
Média ± Desvio
Controle
Peixe 1
Peixe 2
Peixe 3
Peixe 4
Peixe 5
06
05
06
08
05
6 ± 1,22
Total 30
Montante (Ponto 01)
Peixe 1
Peixe 2
Peixe 3
Peixe 4
Peixe 5
08
10
07
07
06
7,6 ± 1,51
Total 38
Jusante
(Ponto 02)
Peixe 1
Peixe 2
Peixe 3
Peixe 4
Peixe 5
15
10
08
11
08
10,4 ± 2,88
Total 52
Dentre os resultados para avaliação genotóxica das águas do Rio do Peixe, os
exemplares expostos às águas localizadas a montante dos municípios de Joaçaba e Herval
35
D’Oeste foram os que apresentaram a menor freqüência de micronúcleos (7,6 ± 1,51) em
relação a jusante (10,4 ± 2,88). Já, a frequência de micronúcleos para o grupo controle foi de
cerca de 1,26 e 1,73 vezes menor que a montante e a jusante respectivamente, com um desvio
padrão de 1,22.
De acordo com o teste Kruskal-Wallis, através das médias dos índices de danos,
considerando o nível de significância de 5%, encontrou-se diferença significativa no número
de micronúcleos de peixes da espécie Rhamdia quelen expostos às águas do Rio do Peixe, a
montante e a jusante dos municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste. Da mesma forma,
encontrou-se diferença significativa entre os dois pontos amostrados e o grupo controle,
mantido em laboratório.
Resultados similares foram obtidos por Brandalise (2009) em experiências realizadas
na mesma microrregião, utilizando também a espécie Rhamdia quelen como organismo-teste.
Em seus estudos, a autora sugere a existência de substâncias genotóxicas nas águas do Rio do
Peixe que podem estar interferindo no processo de divisão celular. Também, Augusto e Mello
(2008), quando do monitoramento do lago Hermógenes Freitas Leitão Filho, Campinas – SP
encontraram frequências de micronúcleos semelhantes aos resultados dessa pesquisa,
levantando a hipótese da presença de agentes citotóxicos nas águas do lago, propondo a
necessidade de constante biomonitoramento dessas águas.
Já, Vilches (2009), monitorando o Rio Cadeia/RS, através da análise genotóxica
utilizando como bioindicadores, peixes da espécie Bryconamericus iheringi, não observou
diferenças significativas no teste de micronúcleo tanto à montante e à jusante da área urbana.
Também, as análises físico-químicas e microbiológicas realizadas nas águas desse rio,
corroboraram com o resultado acima, mostrando uma qualidade boa para as águas dos pontos
analisados, reforçando o resultado do teste do micronúcleo.
Os resultados obtidos com o teste de micronúcleos, nesta pesquisa, sugerem a
existência de fatores físicos, químicos e/ou biológicos, que interferem no metabolismo dos
organismos expostos às águas do Rio do Peixe, a montante e a jusante dos municípios de
Joaçaba e Herval D’Oeste, causando-lhes alterações citogenéticas.
36
6 CONCLUSÃO
De acordo com o IQA, as águas coletadas no ponto 01 (a montante) foram
classificadas como sendo de boa qualidade. Já, o ponto 02 (a jusante) com qualidade
aceitável. Ambos os pontos apresentaram valores idênticos para o IQAPVA, tendo classificação
ruim.
Obteve-se diferença significativa, de acordo com o teste de Kruskal-Wallis, na
contagem de micronúcleos de peixes da espécie Rhamdia quelen expostos as águas do Rio do
peixe, a montante e a jusante dos municípios de Joaçaba e Herval D’Oeste. Da mesma forma,
houve diferença significativa entre os dois pontos amostrados e o grupo controle, indicando
alterações citogenéticas nos bioindicadores.
Apesar do Índice de Qualidade de Água (IQA) indicar águas de qualidade entre boa e
aceitável, observou-se alterações citogenéticas nos bioindicadores testados, sugerindo a
interferência de agentes, sejam eles, físicos, químicos ou biológicos, não considerados na
determinação deste índice.
Já em relação ao Índice de Qualidade de Água para Proteção da Vida Aquática
(IQAPVA), mesmo não se encontrando diferenças entre os dois pontos amostrados, as águas
foram classificadas como sendo de qualidade ruim, podendo ser a amônia um dos fatores de
alterações citogenéticas.
Para resultados mais conclusivos, sugere-se a realização de novos estudos, com maior
tempo de exposição e diferentes pontos de amostragem nessa localidade, visando
monitoramento e detecção de genotoxicidade, associado com as análises físico-químicos e
microbiológicas, o que auxiliará na melhoria da qualidade das águas e na preservação da biota
aquática do Rio do Peixe.
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