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i Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Biológicas Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre Ensaios in situ e em laboratório como ferramentas de avaliação da toxicidade da água e do sedimento da Lagoa da Pampulha- MG e seus principais tributários. Juliana Costa Braidotti Belo Horizonte 2014

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i

Universidade Federal de Minas Gerais

Instituto de Ciências Biológicas

Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre

Ensaios in situ e em laboratório como ferramentas de avaliação da toxicidade da água e

do sedimento da Lagoa da Pampulha- MG e seus principais tributários.

Juliana Costa Braidotti

Belo Horizonte

2014

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Ensaios in situ e em laboratório como ferramentas de avaliação da toxicidade da água e

do sedimento da Lagoa da Pampulha- MG e seus principais tributários.

Dissertação apresentada ao Instituto de Ciências

Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais,

como parte dos requisitos para a obtenção do título de

Mestre em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida

Silvestre.

ORIENTADORA: Profa Dra ARNOLA CECÍLIA RIETZLER

Belo Horizonte

2014

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O que você dá te pertence. O que você guarda é perdido para sempre.

Provérbio armênio

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AGRADECIMENTOS

À Profa. Dra.Arnola Cecília Rietzler, pela orientação e por me receber, confiar e

apoiar no decorrer desse trabalho.

Ao Prof. Paulo Cesar Meletti pela orientação nos cuidados com os peixes e

montagem dos experimentos in situ.

Ao Prof. Ricardo Motta Pinto-Coelho e aos motoristas do ICB pelo apoio

logístico para as coletas.

Aos meus “braços” Marcos Martins e Alberto Saenz pela força em campo, sem

vocês as dragas e os suportes dos Chironomus ficariam por lá mesmo.....

A Cinthia Tavares e Thécia Paes pela amizade e ajuda em campo.

À Marcela Martins e Lorena Campos pelo apoio no laboratório, no cultivo e

manutenção dos organismos.

Ao Nelson Mello por fornecer os dados de perfis da Lagoa.

A Suellen Sales e Diego Pujoni pela ajuda e orientação com os programas e

analises estatísticas.

CAPES e CNPQ pela bolsa.

Aos professores do programa pela dedicação e ensinamentos durante o

mestrado.

Aos colegas de curso que tornaram o curso de campo mais agradável e

enriqueceram os debates em sala de aula.

À Cristiane, Marcelo, Frederico e Noeli pela amizade e por serem sempre

atenciosos quando solicitados.

Aos amigos que somaram nesta etapa.

Aos meus pais pelo apoio durante a vida e em mais essa etapa.

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APRESENTAÇÃO

Esta dissertação foi dividida em três capítulos. O primeiro refere-se a um

monitoramento ecotoxicológico dos córregos Ressaca e Sarandi, principais responsáveis

pela carga poluidora do reservatório da Pampulha, realizado no período de outubro de

2010 a setembro de 2011. No mesmo período, foi realizado um estudo da qualidade da

água na saída da ETAF – Estação de Tratamento de Águas Fluviais da COPASA,

estação de tratamento das águas oriundas desses dois córregos, a qual se comunica com

a Lagoa da Pampulha.

O segundo capítulo apresenta uma avaliação da qualidade da água do reservatório e da

Estação de Tratamento ETAF – Pampulha, com base em ensaios de toxicidade in situ e

no laboratório. Foram adotados dois locais de estudo, um na saída da ETAF, e um

dentro do reservatório, próximo ao Iate Tênis Clube. Nestes mesmos locais, foi

conduzido um estudo ecotoxicológico dos sedimentos, considerando experimentos in

situ e em laboratório, apresentados no capítulo 3.

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SUMÁRIO

Lista de Figuras................................................................................................................ix

Lista de Figuras referentes a considerações gerais ........................................................ ix

Lista de Figuras referentes ao capitulo 1........................................................................ ix

Lista de Tabelas referentes ao capitulo 1....................................................................... ix

Lista de Figuras referentes ao capitulo 2........................................................................ ix

Lista de Tabelas referentes ao capitulo 2........................................................................ ix

Lista de Figuras referentes ao capitulo 3......................................................................... x

Lista de Tabelas referentes ao capitulo3.......................................................................... x

ABSTRACT.................................................................................................................. xii

RESUMO..................................................................................................................... xiv

1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS................................................................................... 1

1.1 - Introdução geral........................................................................................................ 1

1.2 - Área de estudo.......................................................................................................... 3

1.3 – Organismos- teste.............................................................................................. 4

1.3.1 – Cultivo e manutenção dos organismos- teste..................................................

5

1.4 – Bibliografia.............................................................................................................. 7

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2 – Capitulo 1 – Avaliação Ecotoxicológica dos Córregos Tributários Ressaca e

Sarandi e da Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF - Pampulha) do

Reservatório da Pampulha, MG.

Abstract........................................................................................................................... 9

Resumo.......................................................................................................................... 10

2.1 – Introdução............................................................................................................. 11

2.2 - Material e Métodos............................................................................................... 12

2.2.1 – Área de estudo................................................................................................ 12

2.2.2 – Procedimentos de campo e laboratório........................................................... 13

2.3 - Resultados e Discussão.......................................................................................... 15

2.4 – Conclusões............................................................................................................ 21

2.5 - Referências bibliográficas.................................................................................... 22

3 – Capitulo 2 – Ensaios de toxicidade in situ e em laboratório como ferramentas de

avaliação da toxicidade da água da Lagoa da Pampulha, MG

Abstract.......................................................................................................................... 25

Resumo........................................................................................................................... 26

3.1 – Introdução............................................................................................................. 27

3.2 - Material e Métodos............................................................................................... 28

3.2.1 - Experimentos in situ........................................................................................ 29

3.2.2 - Experimentos em laboratório........................................................................... 30

3.3 – Resultados e Discussão......................................................................................... 32

3.3.1 – Experimentos in situ....................................................................................... 32

3.3.2 – Experimentos em laboratório.......................................................................... 35

3.4 - Conclusões........................................................................................................... 37

3.5 – Bibliografia........................................................................................................... 38

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4 – Capitulo 3 – Ensaios de toxicidade in situ e em laboratório como ferramentas de

avaliação da toxicidade do sedimento da Lagoa da Pampulha, MG.

Abstract.......................................................................................................................... 40

Resumo.......................................................................................................................... 41

4.1 – Introdução............................................................................................................. 42

4.2 - Material e Métodos................................................................................................ 41

4.2.1 – Experimentos in situ....................................................................................... 44

4.2.2 Experimentos de laboratório.............................................................................. 45

4.3 – Resultados e Discussão......................................................................................... 46

4.4 - Conclusão...............................................................................................................50

4.5 – Referências bibliográficas..................................................................................... 51

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ix

Lista de Figuras referentes a considerações gerais

Figura 1: Localização da Bacia da Pampulha em Minas Gerais.................................. 4

Lista de Figuras referentes ao capitulo 1 –

Figura 1: Área de estudo e pontos de coletas, 1 - Córrego Ressaca, 2 – Córrego Sarandi,

3- ETAF - Pampulha........................................................................................ 13

Figura 2: Valores de temperatura da água subsuperficial nos pontos de coleta ETAF,

Sarandi e Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.................... 16

Figura 3: Valores de pH nos pontos de coleta ETAF, Sarandi e Ressaca no período de

Outubro 2010 a Setembro 2011...................................................................................... 16

Figura 4: Valores de condutividade elétrica (µ/cm-1

) nos pontos de coletas, ETAF,

Sarandi, Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.................................. 17

FIGURA 5: Valores de oxigênio dissolvido mg.L-1

pontos de coletas, ETAF, Sarandi,

Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011................................................. 17

FIGURA 6: Precipitação ano de 2010, estação pluviometrica da Pampulha-BH. Fonte

http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=rede_estacoes_auto_gra

f....................................................................................................................................... 18

FIGURA 7 : Precipitação ano de 2011, estação pluviometrica da Pampulha-BH. Fonte

http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=rede_estacoes_auto_gra

f....................................................................................................................................... 19

Lista de tabelas referentes ao capitulo 1

Tabela 1: Resultado dos ensaios realizados no período de outubro 2010 a Setembro

2011, nos córregos Sarandi, Ressaca e ETAF............................... 19

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Tabela 2: Efeitos de toxicidade aguda e crônica, nos córregos Ressaca, Sarandi e

ETAF,em 1999, 2001, 2008 e no presente estudo.......................................................... 21

Lista de figuras referentes ao capitulo 2 -

Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas

Fluviais da COPASA, 2 – Iate Tênis Clube................................................................... 29

Figura 2: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Fevereiro 2013........33

Figura 3: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Julho 2013.............. 33

Lista de tabelas referentes ao capitulo 2 -

Tabela 1- Número de organismos vivos e mortos nos experimentos in situ conduzidos

nos pontos ETAF e IATE em Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013....................... 32

Tabela 2: Ensaios de toxicidade crônica com amostras de água dos pontos ETAF e

IATE realizados com Ceriodaphnia silvestrii em Fevereiro, Março, Junho e Julho de

2013................................................................................................................................ 36

Lista de figuras referentes ao capitulo 3 -

Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas

Fluviais da COPASA, 2 – Iate Tênis Clube................................................................... 44

Figura 2: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Fevereiro 2013....... 48

Figura 3: Valores de oxigênio dissolvido (ml/l) ponto IATE, mês Julho 2013.............. 48

Lista de tabelas referentes ao capitulo 3 -

Tabela 1- Resultados dos experimentos conduzidos com Chironomus xanthus no

reservatório da Pampulha, em fevereiro, março e junho de 2013.................................. 46

Tabela 2- Resultados dos experimentos conduzidos em laboratório com Chironomus

xanthus em fevereiro, março, junho e julho de 2013...................................................... 48

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Tabela 3- Resultado dos ensaios de toxicidade do sedimento nos pontos ETAF e IATE

nos meses de Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013................................................. 49

Tabela 4: Efeitos de toxicidade aguda e crônica, nas amostras de sedimento da ETAF e

IATE,em 1999, 2001, 2008 e no presente estudo.......................................................... 49

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ABSTRACT

Pampulha Lagoon is an urban reservoir exposed to various human impacts that keep the

process of eutrophication and contamination of the ecosystem, with deterioration of

water quality and the need of increasingly effective measures for its recovery. This

study aimed to evaluate the water quality from an ecotoxicological point of view.

Initially, we evaluated the water quality of the two main tributaries of the reservoir

(Ressaca and Sarandi streams) and downstreams of the Water Treatment Station

(ETAF) of the Sanitary Company of Minas Gerais (COPASA). Monthly samples were

taken at the three sampling sites between October 2010 and September 2011, for acute

and chronic toxicity bioassays with Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii.

Afterwards, in situ and laboratory experiments were carried out with water and

sediment samples from ETAF and the central region of Pampulha reservoir (IATE),

during four campaigns in 2013. These experiments used the bioindicators Daphnia

similis , Ceriodaphnia silvestrii, Danio rerio, Oreochromis niloticus and Chironomus

xanthus. In the first phase of experiments, there was acute toxicity effect on D.similis

but mainly chronic toxicity effect on C.silvestrii in both sampling sites.100 % of

mortality of C. xanthus, D. similis and D. rerio was recorded in the in situ experiments

at ETAF and in the central region of the reservoir in both sampling periods (dry and

rainy season). Only specimens of C. silvestrii survived in the in situ experiments, during

the four campaigns, being also recorded 30 % of survival of Oreochromis niloticus

exposed in the environment. The high mortality rates at ETAF and at the central region

of the reservoir may have been respectively related to the high amount of particulate

matter and low dissolved oxygen; and algal blooms, high temperatures and low

concentrations of dissolved oxygen. Toxicity assays conducted in the laboratory, in

general, did not show acute effect on D.similis but chronic effect on C.silvestrii. On the

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xiii

other hand, seasonal differences on toxicity were detected with worse environmental

conditions in the dry periods, thus subsidizing decision makers to act on improving

processes of water quality and recovery of this ecosystem.

Key words:Ecotoxicology; Pampulha reservoir; in situ and laboratory toxicity assays;

water and sediment.

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RESUMO

A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano, sujeito a vários impactos antrópicos

que mantêm o processo de eutrofização e contaminação desse ecossistema, com

deterioração da qualidade da água e necessidade de medidas cada vez mais efetivas para

sua recuperação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água da

lagoa do ponto de vista ecotoxicológico. Inicialmente, foi avaliada a qualidade da água

dos dois principais afluentes do reservatório, (córregos Ressaca e Sarandi), e da saída da

Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF) da Companhia de Saneamento de

Minas Gerais (COPASA). Foram realizadas amostragens mensais de água nos três

pontos de coleta, entre outubro de 2010 e setembro de 2011, para a realização de

ensaios de toxicidade aguda e crônica com Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii.

Posteriormente, foram realizados experimentos in situ e em laboratório com amostras de

água e sedimento da ETAF e da região central da Lagoa da Pampulha. Nessa segunda

etapa, o objetivo foi avaliar a qualidade da água e do sedimento nos pontos ETAF e

IATE com base nestes bioensaios. Para tanto, foram realizadas quatro campanhas

durante o ano de 2013, utilizando os bioindicadores Daphnia similis, Ceriodaphnia

silvestrii, Danio rerio, Oreochromis niloticus e Chironomus xanthus. Os organismos

foram colocados em câmaras instaladas a 0,50 m profundidade próxima à ETAF e a

1,5m de profundidade na região central da lagoa. Paralelamente, foram montados em

laboratório um grupo controle e ensaios de toxicidade aguda/crônica com as amostras

dos pontos de coleta. Na primeira etapa do presente estudo, verificou-se efeito de

toxicidade aguda à Daphnia similis, mas principalmente efeito crônico à Ceriodaphnia

silvestrii, nos dois locais de estudo. Já na segunda etapa, verificou-se 100% de

mortalidade de C. xanthus, D. similis, e D. rerio nos experimentos in situ, na ETAF e na

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região central da Lagoa em todas as coletas (estação seca e chuvosa). Somente C.

silvestrii sobreviveu nos experimentos in situ nas quatro campanhas, havendo também

30% de sobrevivência de Oreochromis niloticus expostos no campo. A total

mortalidade da maioria dos organismos-teste no ponto da ETAF pode estar relacionada

com a elevada quantidade de material particulado e baixa concentração de oxigênio

dissolvido. Já no ponto central do reservatório, a mortalidade dos organismos pode estar

relacionada às florações de algas, às altas temperaturas e à baixa concentração de

oxigênio dissolvido. Os ensaios de toxicidade conduzidos no laboratório em geral não

mostraram efeito de toxicidade aguda à Daphnia similis mas sim efeito de toxicidade

crônica à Ceriodaphnia silvestrii. Por outro lado, os resultados mostraram diferenças

quanto à toxicidade nos períodos secos e chuvosos, com piora da qualidade ambiental

do reservatório em períodos de seca, fornecendo, assim, subsídios importantes para que

tomadores de decisões atuem em processos de melhoria da qualidade de água e

recuperação desse ecossistema.

Palavras-chave: Ecotoxicologia, Reservatório da Pampulha, ensaios de toxicidade in

situ e laboratório; água e sedimento.

1-CONSIDERAÇÕES GERAIS

1.1- Introdução Geral

O planeta Terra possui quase 2/3 de sua superfície coberto por água. Os oceanos

acumulam 97% do total das águas do planeta e as terras emersas somente 2,8%. Dessa

fração, 2,17% estão nas geleiras, 0,61% são águas subterrâneas, 0,005% estão nos solos,

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os rios com 0,0001%, os lagos salinos com 0,008% e os lagos de água doce

correspondem a 0,009%. A escassez de água potável é um problema que já vem sendo

discutido há décadas, sendo agravado pela indisponibilidade da água para uso humano

devido à poluição e à grande demanda pelo recurso (Margalef, 1983; Esteves, 1998;

Wetzel, 2001).

A degradação dos mananciais e os lançamentos de efluentes líquidos domésticos e

industriais de estações de tratamento de esgoto (ETE) ou o esgoto in natura, têm

aumentado a poluição dos corpos d’água e dificultando seu tratamento tornando mais

difícil o acesso à água potável (Da Silva & Sacomani, 2001).

Uma das principais fontes de contaminação dos ambientes aquáticos é o lançamento de

águas residuárias domésticas, que aumenta a concentração de matéria orgânica no meio,

aumentando a concentração dos compostos nitrogenados e fósforo, além de acrescentar

a biodiversidade de organismos patogênicos como vírus, bactérias e protozoários

envolvendo também os metais pesados e compostos organossintéticos (Zagatto, 2008).

Esse processo leva à eutrofização das águas (enriquecimento por nutrientes como

nitrogênio e fósforo), causando um desequilíbrio no meio com o crescimento de algas,

plantas flutuantes e microalgas e a progressiva degeneração da qualidade da água

(Esteves, 1998).

Um problema muito comum é a floração de cianobactérias que podem produzir toxinas

trazendo problemas ambientais e sendo prejudicial à saúde dos animais e dos seres

humanos, tornando inviável o uso desta água para consumo (Giani, 1994).

Para avaliar alguns problemas de contaminação dos corpos d’água são utilizadas

ferramentas de análise de qualidade de água e sedimento a partir da Ecotoxicologia

Aquática. Seus instrumentos de análise são capazes de predizer a toxicidade de

compostos químicos, e bem como seus mecanismos de ação sobre organismos vivos.

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Dentre eles, os bioensaios são fundamentais como ferramenta de avaliação ambiental,

pois somente as variáveis abióticas não são capazes de avaliar a biodisponibilidade e a

interação entre os efeitos de poluentes nos organismos vivos (Okamura et al., 1996;

Fernicola et al., 2003).

A Ecotoxicologia é uma ciência que integra a Química Ambiental e a Toxicologia,

preocupando-se com os efeitos e conseqüências dos compostos químicos no meio

ambiente. Permite avaliar danos ocorridos nos ecossistemas após a contaminação, bem

como prever impactos futuros relacionados a algum determinado produto químico ou

despejos no ambiente (Zagatto, 2008), lembrando que o efeito das substâncias tóxicas

aos organismos depende da dose e o do tempo de exposição, podendo variar de

reversíveis a letais, dependendo de processos como transformações metabólicas do

organismo ou biotransformações que ocorrem no meio (Chapman, 2002).

Neste contexto, o presente estudo teve como objetivos avaliar a qualidade da água do

reservatório da Pampulha, bem como identificar se houve melhora da qualidade da água

dos tributários e do reservatório, após a instalação da Estação de Tratamento de águas

fluviais – ETAF. Para tanto, foram realizados ensaios de toxicidade aguda e crônica

com amostras de água dos principais tributários (Ressaca e Sarandi) e de um ponto

localizado à jusante da ETAF-Pampulha, bem como ensaios de toxicidade aguda, in situ

e em laboratório, considerando o compartimento inicial (ETAF-Pampulha) e médio do

reservatório (Iate), utilizando Daphnia similis (Straus, 1820), Ceriodaphnia silvestrii

(Daday 1902), Chironomus xanthus e Danio rerio como organismos- teste. A partir da

terceira campanha, Oreochromis niloticus foi incluída como organismo-teste.

1.2-Área de estudo

A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano localizado na cidade de Belo Horizonte

– MG (figura 1) (Coordenadas UTM WGS84 607050; 7804600). Pertence à bacia

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xviii

hidrográfica do Rio das Velhas, inserida na bacia do Rio São Francisco. O reservatório

possui área de 97,91 Km2, dividida entre os municípios de Belo Horizonte e Contagem

(Resck et al., 2007). Criado em 1936 para abastecimento e lazer e apesar da importância

urbanística, o reservatório vem sofrendo processos de degradação, com a entrada

permanente de esgotos domésticos e industriais provenientes principalmente dos

tributários Sarandi, Ressaca e Água Funda, que juntos estão entre as fontes mais

poluidoras desse reservatório. Outra evidência de degradação ambiental desse

ecossistema é a presença de metais pesados (Rietzler et al., 2001; Beato et al., 2003;

Sales, 2009), além da eutrofização causada pelo despejo de esgotos domésticos e

industriais, quase na maioria dos casos sem tratamento apropriado, assim como pelo

assoreamento crescente (Pinto-Coelho, 2012).

Figura 1: Localização da Bacia da Pampulha em Minas Gerais (Fonte: Beato et al,

2003).

1.4. Organismos-teste

Os organismos-teste selecionados para este estudo foram os cladóceros Daphnia similis

e Ceriodaphnia silvestrii, o quironomídeo Chironomus xanthus e os peixes Danio rerio

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xix

e Oreochromis niloticus, o qual é encontrado no reservatório. Esses organismos são

amplamente utilizados em pesquisas ecotoxicológicas para bioensaios e de fácil

manutenção em laboratório. A escolha dos organismos levou em consideração a

representatividade em mais de um nicho do ecossistema (Costa & Olivi, 2008), com

cladóceros e peixes presentes na coluna d’água, e quironomídeos no sedimento.

Por serem de fácil cultivo em laboratório, apresentando ciclo de vida curto e

sensibilidade a produtos químicos, os cladóceros são extensivamente utilizados em

testes de toxicidade aquática (Rand et al.,1995). Esses organismos exercem um papel

fundamental na comunidade aquática, pois servem como proteína animal de alto valor

nutricional para peixes (Mount & Norberg, 1984). Daphnia similis possui comprimento

máximo de 3,5 mm e têm ampla distribuição no hemisfério norte (ABNT, 2003).

Ceriodaphnia silvestrii, é encontrada no Brasil e na Argentina, possui corpo ovalado

medindo entre 0,8 a 0,9 mm de comprimento (ABNT, 2005).

Chironomus xanthus possui ampla distribuição geográfica, é de fácil cultivo e possui

ciclo de vida curto, características para um bom organismo-teste (Fonseca, 1997;

Dornfeld, 2006).

Danio rerio, espécie ornamental, tem sido amplamente utilizada em testes de

toxicidade. Originária do sul da Ásia é encontrada em vários tipos de habitats e

distribuída por ambientes com diversas características climáticas. Seu ciclo de vida é

amplamente conhecido e possui desenvolvimento embrionário relativamente rápido,

eclodindo entre 48 a 72 horas após a fertilização, características que fazem desse um

bom organismo-teste. (Kimmel et at, 1995;Lawrence, 2007; Spence et al, 2007).

Oreochromis niloticus ou tilapia nilótica é uma espécie exótica amplamente distribuída

e cultivada no Brasil, de fácil obtenção e cultivo, possui rápido crescimento corporal e

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tolerância às variações ambientais sendo utilizada em vários estudos ecotoxicológicos

(Ribeiro et al, 2000; Tagliari et al, 2004).

1.4.1 – Cultivo e manutenção dos organismos

Os organismos-teste foram cultivados no LIMNEA (Laboratório de Ecotoxicologia da

Universidade Federal de Minas Gerais) e mantidos em água proveniente de uma

nascente no bairro Horto, no município de Belo Horizonte, MG. Com base na ABNT

(2003, 2005) as culturas de Ceriodaphnia silvestrii, foram mantidas em densidade de

100 ind.L-1, e de Daphnia spp na densidade de 30 ind.L

-1. Os organismos foram

mantidos em incubadoras com fotoperíodo de 12 horas e temperatura de 25,0 ± 1oC para

C. silvestrii e 21,0 ±1oC para Daphnia spp. Os indivíduos foram alimentados com um

composto (ração para peixes + levedura), adicionando-se 0,1 ml.L-1

para Daphnia

similis, 1ml.L-1

para C.silvestrii e Pseudokirchneriella subcapitata na concentração de

105

células.mL-1

para ambas. Os espécimes de Chironomus xanthus foram cultivados em

bandejas plásticas, contendo cerca de 1,5 kg de sedimento esterilizado e 4 L de água de

cultivo , baseado em protocolo da USEPA (1994). Foram alimentados com ração de

peixe Tetramim e mantidos sob aeração. Danio rerio e Oreochromis niloticus foram

adquiridos de um fornecedor e mantidos em laboratório por aproximadamente 15 dias

para aclimatação, e alimentados com ração para peixe. Foram mantidos em aquários de

80 litros, cerca de 50 indivíduos por aquário para a espécie D.rerio e cerca de 30 para

O.niloticus. A água utilizada para a manutenção dos peixes foi água fornecida pela

COPASA (Companhia de saneamento de Minas Gerais), com adição de anticloro e

deixada em repouso durante 48 horas, para remoção dos resíduos de cloro presentes. Os

peixes foram alimentados diariamente com ração Tetramim, havendo limpeza do

aquário e troca parcial da água, a cada três dias.

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xxi

1.5 – Referências bibliográficas

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xxiv

2- CAPITULO 1

Avaliação Ecotoxicológica dos principais tributários da Lagoa da

Pampulha, MG e de sua Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF –

Pampulha).

ABSTRACT

Pampulha reservoir was built in 1938 for water supply and leisure of Belo

Horizonte population. However, since 1970, domestic and industrial sewage inputs have

compromised its water quality. This study aimed to evaluate the contribution of

pollutants from the two main tributaries of the reservoir, Ressaca and Sarandi streams,

and water quality downstreams of its Treatment Station for Fluvial Waters (ETAF -

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xxv

Pampulha), in communication with Pampulha reservoir. Monthly samples were taken at

three sampling sites between October 2010 and September 2011, for acute and chronic

toxicity assays using Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii as test-organisms,

respectively. The results showed acute toxicity effects mainly during the rainy period

while chronic toxicity effects during the dry period for all sampling sites, corroborating

previous studies carried out in the reservoir.

RESUMO

O reservatório da Pampulha foi construído em 1938 com a finalidade de

abastecimento e lazer da população de Belo Horizonte. No entanto, desde a década de

1970 tem estado sujeito a lançamentos de esgotos domésticos e industriais que

comprometem sua qualidade de água. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o

efeito de poluentes dos dois principais tributários do reservatório, os córregos Ressaca e

Sarandi, e a qualidade da água na saída da Estação de Tratamento de Águas Fluviais da

COPASA (ETAF - Pampulha), a qual se comunica com o reservatório. Foram

realizadas coletas mensais nos três pontos de amostragem, entre outubro de 2010 e

setembro de 2011, para a realização de ensaios de toxicidade aguda e crônica, utilizando

Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii como organismos-teste, respectivamente. Os

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xxvi

resultados mostraram predominância de efeito de toxicidade aguda no período de

chuvas e de toxicidade crônica no período de seca para os três locais de estudo,

corroborando estudos realizados anteriormente no reservatório.

2.1 – Introdução

O crescimento urbano e industrial, desordenado e sem planejamento de nossa

sociedade compromete a saúde e a qualidade dos ambientes terrestres e aquáticos. Os

altos níveis de degradação ambiental transformam rios e lagos em esgotos, florestas em

desertos comprometendo a qualidade de vida sobre a Terra (Tundisi, 2003; Braga,

2005).

O efluente industrial e doméstico quando lançado sem tratamento em ambientes

aquáticos leva ao que chamamos de eutrofização artificial, acumulando matéria

orgânica no corpo d’água e modificando sua biota e qualidade, comprometendo assim

sua utilização, seja para recreação, ou abastecimento público (Esteves, 1998).

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xxvii

Em reservatórios urbanos, como a Lagoa da Pampulha, a poluição torna-se um

grave problema paisagístico e de saúde. A ocupação desordenada e não planejada do

entorno de sua bacia, com lançamento de esgotos domésticos e industriais, muitas vezes

clandestinos e sem tratamento, contribui ainda mais para o processo de eutrofização do

corpo d’água (Beato et al., 2003). No caso da Lagoa da Pampulha, os córregos Ressaca

e Sarandi, são os principais tributários da lagoa, carregam esgoto in natura para o

reservatório, além de dejetos carreados pelas chuvas, aumentando sua degradação

(Coutinho, 2007; Pinto-Coelho, 2012).

O reservatório da Pampulha, que inicialmente foi planejado para o

abastecimento público, já perdeu essa finalidade devido às cargas poluidoras de seus

afluentes (Pinto-Coelho, 2012), e hoje se apresenta altamente eutrofizado. Vários

estudos têm mostrado a crescente degradação desse reservatório e os problemas de sua

biota, (Giani et al, 1988; Pinto-Coelho et al, 2003; Pinto-Coelho et al, 2005). Do ponto

de vista ecotoxicológico, Vargas (2002), Rietzler & Viegas (2002) e Sales (2009), ao

verificarem o efeito de toxicidade nas águas dos córregos Ressaca e Sarandi, e na

Estação de Tratamento de Águas Fluviais (ETAF - Pampulha), observaram uma baixa

qualidade na água desses ambientes.

Neste contexto e como complemento destas informações, o presente trabalho

procurou dar continuidade ao monitoramento ecotoxicológico da qualidade da água dos

córregos Ressaca e Sarandi e da Estação de Tratamento de águas pluviais – ETAF

COPASA, a qual se comunica com o reservatório da Pampulha.

2.2 - Material e Métodos

2.2.1- Área de estudo

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xxviii

A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano localizado na cidade de Belo

Horizonte – MG (Coordenadas UTM WGS84 607050; 7804600), cuja bacia

hidrográfica possui cerca de 40 córregos, dentre eles os córregos Sarandi e Ressaca,

considerados os principais tributários da lagoa (figura 1). O córrego Sarandi possui

extensão de 16,7 Km, dos quais 2,9 km estão em Belo Horizonte e o restante em

Contagem. O Córrego Ressaca possui uma extensão de 9,6 Km, sendo a maior parte

localizada em Contagem. Estes dois córregos recebem esgotos clandestinos

representando as principais fontes de poluentes da lagoa. Para tentar diminuir a poluição

oriunda destes dois córregos foi construída pela COPASA uma estação de tratamento de

águas fluviais a ETAF – Pampulha, a qual entrou em operação em 2003 realizando o

tratamento dos efluentes dos córregos Ressaca e Sarandi pelo processo de flotação a ar

dissolvido (Coutinho, 2007).

1

2

3

http://turismoembh.blogspot.com.br

Figura 1: Reservatório da Pampulha – MG com pontos de coletas, 1 - Córrego

Ressaca, 2 – Córrego Sarandi, 3- ETAF.

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xxix

2.2.2- Procedimentos de campo e laboratório

Os pontos de coleta foram os córregos Ressaca e Sarandi, e a Estação de

Tratamento de Águas Fluviais da COPASA (ETAF- Pampulha). As coletas foram

realizadas no período de outubro de 2010 a setembro de 2011, com o intervalo de

aproximadamente 30 dias entre as campanhas.

Amostras de água subsuperficial foram coletadas com o auxílio de um balde e

armazenadas em galões, os quais foram levados ao laboratório e mantidos sob

refrigeração para a realização dos ensaios de toxicidade. Em campo, foram feitas

medidas de variáveis físicas e químicas, incluindo pH, temperatura, condutividade,

oxigênio dissolvido, utilizando a sonda Horiba U-4. As campanhas foram realizadas no

período da manhã, com início por volta das oito horas. Em geral, os experimentos no

laboratório foram iniciados no mesmo dia da coleta.

Os ensaios de toxicidade aguda foram realizados com Daphnia similis de acordo

com a ABNT (2003). Foram conduzidos em copos plásticos de 50ml contendo 20ml da

água de cultivo para o grupo Controle e 20ml da amostra de água do local de estudo

para o grupo teste. Em cada recipiente, foram adicionados 10 indivíduos, sendo

consideradas três réplicas para cada amostra. Após 48 horas, foi feita a contagem dos

indivíduos imóveis.

Os ensaios de toxicidade crônica foram realizados com as amostras que não

apresentaram efeitos de toxicidade aguda, utilizando-se Ceriodaphnia silvestrii como

organismo-teste (ABNT, 2005). Estes ensaios verificaram o efeito de toxicidade na

reprodução e no crescimento dos indivíduos. Os experimentos foram conduzidos em

copos plásticos de 50ml, contendo 20ml de água de cultivo para o grupo Controle e

20ml de água das amostras para os grupos teste, adicionando-se um organismo por

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xxx

recipiente em 10 réplicas por amostra. A contagem do número de neonatas produzidas

por fêmea foi realizada em dias alternados até atingir a terceira reprodução por fêmea no

grupo Controle. Os organismos foram alimentados durante a montagem do teste e a

cada troca de água, quando também foi feita a contagem de neonatas produzidas.

A análise estatística dos dados de toxicidade crônica foi realizada utilizando o

programa TOXTAT 3.0. Foi considerada toxicidade aguda para os ensaios em que

ocorreu imobilidade maior ou igual a 50%. Para os ensaios de toxicidade crônica em

que é observado o número de neonatas produzidas por fêmea; após análise de

normalidade e homocedasticidade (positivas) foi realizado o teste Dunnett. Os dados

possibilitaram a realização deste teste que, requer igual número de réplicas,

comparando-as ao controle e ajustando a região de rejeição de modo que a

probabilidade de detectar uma diferença estatisticamente significativa entre uma

amostra e Controle é inferior a 0,05.

2.3 – Resultados e Discussão

A Lagoa da Pampulha e seus principais tributários são altamente poluídos,

apresentando efeitos de toxicidade e presença de metais pesados já observados por

Rietzler et al.,(2001) e Friese et al., (2009), além de apresentarem frequentes florações

de cianobactérias que podem produzir toxinas causando danos à biota local (Giani et al.,

1988; Pinto-Coelho et al., 2012).

Ao longo do presente estudo, os valores médios de temperatura nos locais de

estudo estiveram em torno de 22oC, variando entre 25

oC e 19

oC para o ponto ETAF,

enquanto os valores de pH estiveram em torno de 7,9, com valores mais elevados em

Dezembro 2010, período de chuvas e altas temperaturas (Figuras 2 e 3). No córrego

Ressaca, a temperatura variou de 19 oC durante os meses de Junho e Julho/11 a 26,5

oC

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xxxi

em Dezembro/10, enquanto o pH variou de 7,6 em Novembro/10 a 9,0 em Agosto/11.

No córrego Sarandi, os valores encontrados variaram de 18,5 o

C em Junho/11 a 24 o

C

nos meses mais quentes. Já os valores de condutividade, foram, de maneira geral,

sempre elevados, verificando-se cerca de 400,0 µS.cm-1

nos períodos de chuvas,

chegando a 550,0 µS.cm-1

nos períodos de seca (Figura 4), caracterizando o estado

trófico deste ecossistema, uma vez que a alta condutividade elétrica em reservatórios é

característica de alto teor de matéria orgânica (Sampaio et al., 2003). Em geral,

reservatórios ricos em nutrientes apresentam condutividade elétrica maior que 100,0

µS.cm-1

, e segundo Pinto-Coelho et al.(2012), a qualidade das águas da Pampulha

pioram no período de seca, confirmando o observado no presente estudo, em que

maiores valores de condutividade e menores valores de oxigênio dissolvido nos locais

de estudo (Figura 5).

15

17

19

21

23

25

27

29

Tem

pera

tura

C

ETAF Sarandi Ressaca

Figura 2: Variação da temperatura da água subsuperficial nos pontos de coleta; estação ETAF,

córrego Sarandi e córrego Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.

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xxxii

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

pH

ETAF Sarandi Ressaca

Figura 3: Variação do pH nos pontos de coleta; estação ETAF, córrego Sarandi e córrego

Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.

250

300

350

400

450

500

550

600

con

d.(

µS

.cm

-1)

ETAF Sarandi Ressaca

Figura 4: Variação da condutividade elétrica (µS.cm-1

) nos pontos de coleta; estação ETAF,

córrego Sarandi, córrego Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.

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xxxiii

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

ox

igen

io d

isso

lvid

o (

OD

)

ETAF Sarandi Ressada

Figura 5: Variação do oxigênio dissolvido (mg.L-1

) nos pontos de coleta estação ETAF; córrego

Sarandi e córrego Ressaca no período de Outubro 2010 a Setembro 2011.

As Figuras 6 e 7 apresentam os dados de precipitação durante o período de

estudo. Pode-se verificar claramente que o período de Novembro/10 a Março/11, foi

caracterizado como um período chuvoso, enquanto nos meses de Abril a Setembro/11

ocorreu o período de seca.

Figura 6: Precipitação no ano de 2010 na estação pluviometrica da Pampulha-BH.

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xxxiv

Fonte http://www.inmet.gov.br/portal/index.

Figura 7: Precipitação no ano de 2011 na estação pluviométrica da Pampulha-BH.

Fonte http://www.inmet.gov.br/portal/index.

Com relação á avaliação ecotoxicológica, foi verificado efeito de toxicidade

aguda e crônica nos pontos estudados, com maior evidência de toxicidade aguda na

estação de chuvas nos córregos Ressaca e Sarandi. (Tabela 1).

Tabela 1: Resultados dos ensaios de toxicidade realizados no período de outubro 2010 a

Setembro 2011 na ETAF e nos córregos Sarandi e Ressaca.

Período ETAF Sarandi Ressaca

Outubro (2010) agudo agudo NT

Novembro (2010) crônico agudo crônico

Dezembro (2010) crônico crônico agudo

Janeiro (2011) crônico agudo agudo

Fevereiro (2011) crônico agudo agudo

Março (2011) crônico crônico crônico

Abril (2011) NT NT NT

Maio (2011) NT NT NT

Junho (2011) crônico crônico agudo

Julho (2011) crônico crônico agudo

Agosto (2011) crônico crônico crônico

Setembro (2011) crônico crônico crônico

NT = não tóxico

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xxxv

Em Abril e Maio de 2011 não foi observado efeito de toxicidade nas amostras, o

que não era esperado, uma vez que esses locais vêm demonstrando efeito de toxicidade

em todos os períodos ao longo dos anos. Estudos realizados por Vargas (2002) e

Rietzler & Viegas (2002) mostraram efeito de toxicidade aguda e crônica para os

córregos Ressaca e Sarandi, respectivamente. Além disso, Sales (2008), observou efeito

de toxicidade crônica para o ponto ETAF, bem como para os córregos Ressaca e

Sarandi, no período de seca, diferindo, em parte, do observado no presente estudo.

Porém, nos demais meses da estação seca, incluindo Junho, Julho, Agosto e Setembro,

também houve efeito de toxicidade crônica.

No ponto referente à Estação de Tratamento de Águas da COPASA, verificou-se

efeito agudo em Outubro 2010 e efeito crônico nos demais meses, exceto em Abril e

Maio/11 em que não observou efeito de toxicidade. Com o início das chuvas de verão,

este efeito de toxicidade aguda à D. similis pode estar relacionado a um maior

carreamento de poluentes, sendo um ambiente caracterizado pelo excesso de matéria

orgânica, baixa concentração de oxigênio e alta condutividade elétrica, como já

apresentado anteriormente, além de possibilitar o transporte de resíduos químicos

utilizados na estação de tratamento.

Estudos realizados por Bruchchen et al.,(2013) no rio Criciúma (SC), que recebe

esgotos tanto domésticos quanto industriais, mostraram efeito de toxicidade aguda à D.

magna, toxicidade também observada e associada a diferentes agentes contaminantes

por Schnack (2007), neste mesmo rio.

De maneira geral, os resultados dos ensaios indicaram um padrão, podendo-se

associar a toxicidade aguda à D. similis ao período chuvoso e a toxicidade crônica à C.

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silvestrii aos períodos de seca, corroborando outros estudos realizados no reservatório

(Tabela 2) e demonstrando uma contínua baixa qualidade dos ambientes estudados.

Tabela 2: Efeitos de toxicidade aguda e crônica, nos córregos Sarandi, Ressaca e ETAF em

1999, 2001, 2008 e no presente estudo.

Estação chuvosa Estação seca

Pontos Vargas

(2002)

1999

Rietzler&

Viegas

(2002)

2001

Sales

(2009)

2008

Presente

estudo

Vargas

(2002)

1999

Rietzler&

Viegas

(2002)

2001

Sales

(2009)

2008

Presente

estudo

Sarandi Aguda Crônica NT Agudo Aguda Crônica NT Crônico

Ressaca Aguda Crônica Aguda Aguda Aguda Crônica Aguda Crônica

ETAF Aguda Crônica Aguda Crônica

Nota: A estação de tratamento da COPASA só foi implantada em 2003, não havendo, portanto,

monitoramento do local em 1999 e 2001. NT – Nenhuma toxicidade detectada (adaptada de Sales, 2009)

2.5 – Conclusões

Os resultados obtidos mostraram baixa qualidade da água dos córregos Ressaca

e Sarandi, assim como na saída da ETAF - Pampulha, os quais comparados a estudos

anteriormente realizados, demonstraram que não houve melhoria na qualidade da água

do reservatório.

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xxxvii

2.6 – Bibliografia

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VII Simpósio do Curso de PG em Ciências da Engenharia Ambiental.

3 - Capítulo 2 –

Ensaios de Toxicidade In Situ e em Laboratório como Ferramentas de Avaliação da

Qualidade da Água da Lagoa da Pampulha, MG.

ABSTRACT

Pampulha Lagoon is an urban reservoir, exposed to various anthropogenic impacts that

keep the process of eutrophication and contamination of the ecosystem, with

deterioration of water quality and the need of more drastic measures for its recovery.

This study aimed to evaluate the water quality of the ecotoxicological point of view,

based on experiments in situ and in laboratory. Four campaigns were conducted during

2013, in which in situ and laboratory experiments were carried out for evaluation of

water acute toxicity using Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Danio rerio and O.

niloticus as test-organisms. These organisms were placed in chambers installed in the

field at 0.50 m depth near a treatment station for fluvial waters (ETAF) and at 1.5 m

depth in the median compartment of the lake (IATE). In parallel, laboratory

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xxxix

experiments were set up in the control group and assays for evaluation of acute/chronic

toxicity with field samples from the the same sampling sites. The in situ experiments

showed 100% of mortality of organisms in the case of D. similis and D. rerio, in the two

study sites in all samples (dry and wet seasons). Only C. silvestrii survived at in situ

experiments in all campaigns, besides the survival of 30% of O. niloticus in July/2011.

The high mortality rate of the species at ETAF may have been related to high amounts

of particulate matter and low dissolved oxygen concentrations. At IATE, the mortality

of organisms may have been related to the algal blooms, high temperatures and low

dissolved oxygen concentrations. The acute and chronic assays conducted in the

laboratory showed acute and chronic toxicity effects of water samples to D. similis and

C. silvestrii, confirming results obtained in 2009 at the same sampling sites. In the case

of D.rerio and O.niloticus, the experiments were conducted under oxygenation and

showed 100% survival of the organisms, contrasting with the field effects observed.

RESUMO

A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano, sujeito a vários impactos antrópicos

que mantêm o processo de eutrofização e contaminação desse ecossistema, com

deterioração da qualidade da água e necessidade de medidas cada vez mais drásticas

para sua recuperação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da

água da Lagoa do ponto de vista ecotoxicológico, com base em experimentos in situ e

em laboratório. Foram realizadas quatro campanhas em 2013, com montagem de

experimentos in situ e no laboratório para avaliação de toxicidade aguda e crônica da

água, utilizando Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Danio rerio e Oreochromis

niloticus como organismos-teste. Esses organismos foram colocados em câmaras

instaladas no campo a 0,50 m próximo a uma estação de tratamento de águas fluviais e

1,5m no compartimento médio da lagoa. Paralelamente, foram montados em laboratório

os ensaios de toxicidade aguda/crônica com amostras dos mesmos locais considerados

no campo, incluindo os grupos controle. Os experimentos in situ mostraram 100% de

mortalidade dos organismos no caso de D. similis e D.rerio, nos dois locais de estudo

em todas as coletas (estação seca e chuvosa). Somente C. Silvestrii sobreviveu nos

experimentos in situ nas quatro campanhas, havendo ainda 30% de sobrevivência de

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xl

Oreochromis niloticus expostos no campo em Julho/2011. A alta taxa de mortalidade

das espécies no ponto ETAF pode estar relacionada com a elevada quantidade de

material particulado e baixa concentração de oxigênio dissolvido. Já no ponto IATE, a

mortalidade dos organismos pode estar relacionada às florações de algas, às altas

temperaturas e baixa concentração de oxigênio dissolvido na água. Os ensaios

conduzidos em laboratório mostraram efeito de toxicidade aguda à D.similis,

corroborando resultados obtidos no campo e efeito de toxicidade crônica à C. silvestrii,

confirmando resultados obtidos em 2009 nos mesmos pontos de amostragem. No caso

de D.rerio e O.niloticus, os experimentos foram conduzidos sob oxigenação e

mostraram 100% de sobrevivência dos organismos, contrastando com os efeitos

observados no campo.

3.1 – Introdução

O ecossistema aquático sofre inúmeras alterações em função de seus usos, como por

exemplo, barramentos para a formação de represas. Essa desestruturação do ambiente

trás como conseqüências a queda na qualidade da água e perda da biodiversidade

aquática, bem como alterações na dinâmica das comunidades locais (Braga, 2005).

A contaminação por compostos orgânicos e inorgânicos que atingem as estações de

tratamento de esgotos e os corpos receptores ocorre por diversas fontes poluidoras,

modificando a qualidade da água e a biota do corpo receptor (Esteves, 1998).

A Lagoa da Pampulha foi construída na década de 40 com a finalidade de abastecimento

e recreação para a população da cidade de Belo Horizonte. Durante décadas sofreu com

o processo de eutrofização causada pela carga de poluição que recebe oriunda das

construções clandestinas na sua orla e ao longo dos córregos que a alimenta. Esse

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xli

processo de degradação ambiental causa graves problemas como proliferação de

caramujos transmissores da esquistossomose, proliferação de mosquitos na região,

proliferação de plantas aquáticas, florações de cianobactérias impossibilitando o uso

desta tanto para abastecimento com para o lazer (Pinto-Coelho, 2012).

Durante anos considerava apenas os parâmetros físico-químicos suficientes para o

estudo da poluição aquática, mas na década de 80 reconheceu que somente estes não são

suficientes, sendo necessário também um estudo utilizando os organismos presentes no

meio, uma observação nas alterações na biota em contato com o contaminante (Dorn,

1996). Neste período surge a Ecotoxicologia, integrando a ecologia, a química

ambiental e a toxicologia. Ciência que estuda os efeitos e conseqüências dos compostos

químicos no meio, incluindo o estudo dos tipos de efeitos causados por processos

químicos e bioquímicos responsáveis pelos efeitos observados na biota (Chapman

2002). A avaliação da toxicidade dos agentes químicos no meio aquático é feita através

dos ensaios ecotoxicológicos utilizando organismos representativos da coluna d’água ou

dos sedimentos. São utilizados testes simples cuja exposição é relativamente curta cerca

de algumas horas onde é avaliada a toxicidade aguda da amostra, e testes mais longos

quando o organismo fica exposto por mais tempo ao agente contaminante onde se avalia

a redução da capacidade reprodutiva do organismo, chamado efeito crônico (Zagatto,

2008). A toxicidade de uma amostra ao organismo pode não ser o resultado da ação de

apenas uma substância isolada, mas da interação de várias substancias presentes na

amostra (Blaise, 1984).

Os ensaios de toxicidade podem ser realizados em laboratório com ou sem troca da

solução teste, sendo um ensaio estático ou semi-estatico, ou realizado em fluxo continuo

com a renovação constante da solução teste ou mesmo em campo. (Nipper, 2000;

Borrely, 2001). Nestes últimos, chamados experimentos in situ, podemos avaliar os

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xlii

efeitos da exposição do organismo aos agentes tóxicos em condições reais no meio,

incluindo interações dos poluentes e variações de variáveis ambientais como

temperatura, oxigênio, turbidez e pH da água, as quais são controladas nos

experimentos em laboratório. (Hoffman et al., 2002).

Com base nestas considerações, o presente trabalho teve como objetivo uma avaliação

ecotoxicológica da qualidade da água do reservatório da Lagoa da Pampulha, a partir de

experimentos tanto in situ quanto no laboratório.

3.2 – Materiais e Métodos

Amostras de água foram coletadas em dois pontos da Lagoa da Pampulha, como mostra

a Figura 1. Foram realizadas duas campanhas na estação chuvosa nos meses de

Fevereiro e Março de 2013 e duas na estação seca, nos meses de Junho e Julho de 2013.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Lagoa_da_Pampulha

1

ETAF

2

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xliii

Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas

Fluviais da COPASA, 2 – Iate Tênis Clube.

3.2.1 - Experimentos in situ

Para os experimentos in situ, foram utilizados cladóceros e peixes como organismos-

teste. Para os cladóceros foram utilizadas câmaras confeccionadas com frascos

plásticos de 200ml e telas com malha de aproximadamente 50 µm (Rietzler,

com.pessoal) e para os peixes câmaras confeccionadas com tubo de PVC e tela de 2 mm

de nylon instalados em suporte de ferro (Meletti & Rocha, 2002), de modo a

proporcionar a troca de água dentro das câmaras. Essas câmaras foram aclimatadas no

local de estudo por 24 horas e após esse período os cladóceros e os peixes foram

adicionados. Assim, 10 exemplares de D.similis e C.silvestrii foram introduzidos nas

câmaras bem como 10 exemplares de D.rerio por câmara. No caso de O. niloticus, na

campanha de Junho foram colocados 10 indivíduos por câmara, e na de Julho essa

densidade foi diminuída para 5 indivíduos. Para a montagem do experimento em campo

as câmaras dos cladoceros foram fixadas a uma placa de PVC e presas a uma bóia a

uma profundidade de 1,0 m no ponto IATE e a 0,5 m no ponto ETAF.

Os organismos ficaram expostos por 48 h no caso de D. similis e C. silvestrii e 96h no

caso de D. rerio e O. niloticus. Paralelamente, foram montados os experimentos em

laboratório com amostras dos mesmos pontos de coleta, além do grupo Controle

(ABNT, 2003, 2004, 2005).

3.2.2 - Experimentos de laboratório

Para os experimentos com peixes, os organismos foram colocados em frascos contendo

dois litros de água de cultivo para o grupo controle, e dois litros de água da amostra

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xliv

coletada em cada ponto de estudo. Para o ponto ETAF também foi considerado o

sedimento, colocando-se ¼ de sedimento e completado o volume até dois litros de água,

levando-se em conta a baixa profundidade do ponto, onde os organismos podem entrar

em contato com o sedimento. Os experimentos foram mantidos sob aeração durante 96

horas e em seguida contabilizados os organismos vivos e mortos. O experimento foi

montado em triplicata, colocando-se 10 exemplares de D.rerio em cada recipiente. A

partir da terceira campanha (Junho e Julho/11), O. niloticus foi incluído, sendo

montados experimentos em laboratório semelhantes ao de D. rerio. Durante as duas

primeiras campanhas, também foi adotado outro grupo Controle em laboratório,

introduzindo-se as câmaras de PVC dentro de caixas contendo água de cultivo, a fim de

verificar o estresse dos organismos ao confinamento. Neste caso, foram adicionados 10

organismos por câmara, em réplicas.

Para os experimentos de toxicidade com cladóceros, foram coletadas amostras de água

sub-superficial nos pontos ETAF e IATE com galões de polietileno, armazenadas em

isopor e levadas para o laboratório, onde foram mantidas sob refrigeração a 4oC. Os

ensaios de toxicidade aguda foram realizados com Daphnia similis e Ceriodaphnia

silvestrii de acordo com as normas da ABNT (2003 e 2005). Os testes foram conduzidos

em copos plásticos de 50 ml, contendo 20 ml da água de cultivo para o grupo Controle e

20 ml da amostra de água do ambiente para o grupo teste. Em cada recipiente foram

adicionados 10 indivíduos, sendo consideradas três réplicas para cada amostra. Após 48

horas, foi feita a contagem dos indivíduos imóveis.

Os ensaios de toxicidade crônica foram realizados com as amostras que não

apresentaram efeitos de toxicidade aguda, utilizando-se Ceriodaphnia silvestrii como

organismo-teste (ABNT, 2005). Esses ensaios verificaram o efeito de toxicidade na

reprodução. Os experimentos foram conduzidos em copos plásticos de 50 ml, contendo

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xlv

20 ml de água de cultivo para o grupo Controle e 20 ml de água das amostras para os

grupos teste, adicionando-se um organismo por recipiente em 10 réplicas por amostra.

A contagem do número de neonatas produzidas por fêmea foi realizada em dias

alternados por uma semana, até atingir a terceira reprodução por fêmea no grupo

Controle. Os organismos foram alimentados durante a montagem do teste e a cada troca

de água, quando foi também realizada a contagem de neonatas produzidas.

A análise estatística dos dados de toxicidade crônica foi realizada utilizando o programa

TOXTAT 3.0. Foi considerada toxicidade aguda para os ensaios em que ocorreu

mortalidade maior que 50%. Para os ensaios de toxicidade crônica em que é observado

o número de neonatas produzidas por fêmea, após analise de normalidade e

homocedasticidade (positivas) foi realizado o teste Dunnett. Os dados possibilitaram a

realização deste teste que, requer igual número de réplicas, comparando-as ao controle e

ajustando a região de rejeição de modo que a probabilidade de detectar uma diferença

estatisticamente significativa entre uma amostra e Controle é inferior a 0,05.

3.3 - Resultados e Discussão

3.3.1 - Experimentos in situ

Ao final dos experimentos conduzidos em fevereiro e março de 2013, verificou-se

100% de mortalidade dos exemplares de D. rerio, nos dois locais de estudo. Essa

mortalidade ocorreu em menos de 48 horas, período anterior ao término previsto para o

experimento, que é de 96 horas. No caso dos cladóceros, para D. similis também

ocorreu 100% de mortalidade nos dois locais estudados, enquanto C. silvestrii

sobreviveu em ambos os pontos (Tabela 1).

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Tabela 1- Número de organismos vivos e mortos nos experimentos in situ conduzidos

nos pontos ETAF e IATE em Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013.

Organismo Ponto Fevereiro Março Junho Julho

vivo morto vivo morto vivo morto vivo morto

Danio rerio ETAF 0 30 0 30 0 30 0 30

IATE 0 30 0 30 0 30 0 30

Daphnia simillis ETAF 0 30 0 30 0 30 0 30

IATE 0 30 0 30 0 30 0 30

Ceriodaphnia silvestrii ETAF 30 0 30 0 30 0 30 0

IATE 30 0 30 0 30 0 30 0

Oerochromus niloticus ETAF 0 30 0 30

IATE 0 30 9 21

Durante a montagem do experimento na primeira campanha (Fevereiro), ocorreram

pancadas de chuvas, o que ocasionou uma elevada turbulência e grande quantidade de

material em suspensão no ponto ETAF, causando entupimentos das telas nas câmaras e

movendo os experimentos. Apesar da movimentação das águas nesse ponto causadas

pelas chuvas, a concentração de oxigênio dissolvido foi baixa, com concentração de

material particulado, contendo esgoto in natura, visivelmente elevada. Em outro

momento, dias antes da montagem do experimento em Março, houve poda das árvores

da margem do córrego, sendo visível a poluição neste ponto, com provável liberação da

água pela estação sem o devido tratamento, notando-se muita espuma (surfactantes)

sobre a água.

A mortalidade observada para os peixes provavelmente ocorreu devido às baixas

concentrações de oxigênio dissolvido na Lagoa (Figuras 2 e 3), uma vez que a

aproximadamente 3,0 metros de profundidade o oxigênio dissolvido chega a zero,

durante o período diurno. Esta baixa concentração de oxigênio, foi confirmada

posteriormente com a variação nictemeral, realizada pelo LGAR em maio 2014. Que

observou-se uma anóxia a uma profundidade de 3,00 m, no período diurno e a 3,00m

no período noturno.

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0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25 30

Pro

fund

idad

e (m

)

Temperatura C OD (mg.L -1)

Figura 2: Valores de temperatura (oC) e oxigênio

dissolvido (mg.L-1

) no ponto IATE, em Fevereiro de 2013.

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25

Pro

fund

idad

e (m

)

Temperatura C OD (mg.L -1)

Figura 3: Valores temperatura (oC) e oxigênio dissolvido

(mg.L-1

) no ponto IATE em Julho de 2013.

Segundo Sipaúba-Tavares et al. (1995), o limite de oxigênio dissolvido para o cultivo

de peixes em tanques é de 4,0 mg.Lˉ1. No período noturno, o oxigênio dissolvido tende

a cair ainda mais, devido à respiração dos organismos, dentre os quais algas e

cianofíceas, um dos problemas encontrados na Lagoa da Pampulha, já que possui um

alto grau de eutrofização que proporciona a ocorrência de florações (Esteves, 1998).

Segundo Meletti (1997), a mortalidade de peixes adultos é rara, em ambientes com alto

teor de oxigeno dissolvido, ocorrendo apenas quando a toxicidade da amostra é alta, o

que reforça o estado de degradação e contaminação no reservatório. Outro fator que

pode ser a causa da morte dos organismos é o forte calor durante o dia e o confinamento

dos organismos, mostrando uma possível limitação para experimentos desse tipo em

ambientes eutrofizados como a Pampulha, onde as concentrações de oxigênio são

baixas.

Nas campanhas de estação seca, em Junho e Julho de 2013, novamente foi observada a

mortalidade dos exemplares de D. rerio e de O. niloticus também utilizados nestes

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xlviii

períodos, por se tratar de uma espécie mais resistente. Na campanha de Junho, quando

ocorreu mortalidade de 100% dos exemplares de tilápia (tabela 1), foi levantada a

hipótese de que a densidade nas câmaras era alta para os indivíduos. Assim, na

campanha de Julho a densidade foi reduzida para 5 indivíduos por câmara e não dez

como na anterior. Verificou-se com este procedimento uma maior resistência dos

organismos, mas novamente eles não resistiram até o final do experimento.

A mortalidade dos organismos no ponto ETAF, pode ter sido devida ao excesso de

material em suspensão presente no ambiente, o que acabou entupindo as redes das

câmaras, dificultando trocas com o meio externo. Já no ponto IATE, o efeito de

mortalidade, indicou estar também relacionado à floração de algas, visivelmente

presente nos períodos de coleta, sendo histórica a presença de cianobactérias na Lagoa

(Giani 1994; Pinto-Coelho et al., 2012). Trabalhos realizados com D. rerio exposto a

cianobactérias demonstraram sensibilidade do mesmo às toxinas produzidas (Ferrão-

Filho et al., 2007). Vários trabalhos realizados com dafinídeos também demonstraram

sua sensibilidade à toxinas produzidas por cianobactérias, causando alterações na

respiração e na orientação natatória (Haney et al.,1995; Nogueira et al., 2004; Ferrão-

Filho et al., 2007).

Nos períodos de seca, ocorre uma piora na qualidade da água da Pampulha (Pinto-

Coelho et al., 2012), devido ao baixo nível do reservatório e a florações intensas de

algas, como observado no campo durante os dias dos experimentos.

Para os cladóceros, foi verificada toxicidade aguda in situ apenas para D. similis, o que

pode estar relacionado à alimentação, uma vez que as mesmas se alimentam de algas

maiores e cianobactérias presentes no reservatório e também no trato digestivo de D.

laevis do reservatório (Eskinazi-Sant’Anna et al.,2002). Rietzler et al. (2012) em

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xlix

trabalhos realizados neste mesmo ponto, observou que na presença de cianobactérias, D.

similis apresenta efeito de toxicidade aguda enquanto C. silvestrii, efeito de toxicidade

crônica, possivelmente por não ingerir cianobactérias produtoras de toxinas que possam

causar efeito de toxicidade aguda.

3.3.2 - Experimentos em laboratório

Nos experimentos paralelos e seus controles para D. rerio e O.niloticus, verificou-se

sobrevivência de todos os organismos, diferindo do observado em campo. No

laboratório, os experimentos foram mantidos a temperatura controlada em torno de 25,0

±1ºC, e sob aeração, o que provavelmente contribuiu para a sobrevivência dos mesmos,

corroborando o fato de que a mortalidade em campo pode estar relacionada à baixa

concentração de oxigênio dissolvido na lagoa, altamente eutrofizada, que com o excesso

de matéria orgânica e microorganismos leva a uma baixa concentração de oxigênio

dissolvido na coluna d´água.

Com relação aos cladóceros, não foi verificado efeito de toxicidade aguda à D.similis,

mas sim efeito de toxicidade crônica à C.silvestrii, tanto na ETAF quanto no

compartimento médio do reservatório, em todos os meses de coleta.

Tabela 2: Ensaios de toxicidade crônica com amostras de água dos pontos ETAF e

IATE realizados com Ceriodaphnia silvestrii em Fevereiro, Março, Junho e Julho de

2013.

Novamente os resultados de laboratório diferiram dos de campo, no caso de D.similis.

Embora expostos às amostras ambientais, os experimentos conduzidos sob condições

controladas, podem ter minimizado os efeitos de toxicidade já discutidos acima. Por

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outro lado, estudos realizados em 2008 (Sales, 2009) e em 2010-2011 mostraram efeitos

de toxicidade aguda à D.similis na Lagoa da Pampulha, particularmente na ETAF.

Trata-se, portanto, de um ambiente que continua com problemas de contaminação.

Embora no presente estudo, em laboratório, tenha sido verificado apenas efeito crônico

à C.silvestrii, levando-se em conta os demais resultados, não foi detectada uma melhoria

na qualidade da água do reservatório.

Além disso, estudos anteriores no ponto IATE na estação chuvosa mostraram efeito de

toxicidade aguda em 1999 (Vargas, 2002), toxicidade crônica em 2001 (Rietzler &

Viegas 2002), e novamente toxicidade aguda em 2008 (Sales 2009), corroborada pelo

presente estudo, no qual foi verificado efeito crônico. Também na estação seca, da

mesma forma que verificado no presente estudo, Rietzler & Viegas (2002) observaram

efeito de toxicidade crônica para esse ponto.

Outros estudos, como o realizado por Silva (2013) no reservatório Guarapiranga,

mostraram efeito de toxicidade aguda à D. similis em Maio/2011, correspondendo ao

período de seca, sugerindo que esse efeito pode ser devido a baixa concentração de

oxigênio dissolvido encontrado nas amostras (2,9 mg.L-1

) e alta concentração de

material em suspensão e matéria orgânica. Já um efeito de toxicidade crônica à

Ceriodaphnia silvestrii como o verificado por Takenaka et al. (2006) em reservatórios

de Araraquara-SP , também pode ser encontrado em outros ambientes eutrofizados

como a Pampulha, correspondendo à uma fecundidade maior nas amostras comparada

ao Controle, devido a grande quantidade de matéria orgânica presente nas amostras.

3.4 – Conclusões

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O reservatório da Pampulha encontra-se em alto estado de eutrofização e com baixa

qualidade ambiental, de acordo com os parâmetros ecotoxicológicos estudados. Os

ensaios de toxicidade conduzidos com água dos dois primeiros compartimentos do

reservatório mostraram haver basicamente efeito agudo sobre os cladóceros,

quironomídeos e peixes testados. Embora C.silvestrii tenha sido a única exceção,

apresentou efeito de toxicidade crônica em todos os experimentos de laboratório.

Os resultados obtidos nos experimentos in situ foram diferentes dos obtidos em

experimentos laboratoriais, demonstrando a dificuldade na obtenção de dados a partir de

experimentos in situ em ambientes eutrofizados, como o reservatório da Pampulha.

2.5 – Referências bibliográficas

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4- CAPITULO 3

Ensaios de Toxicidade In Situ e em Laboratório como Ferramentas de Avaliação da

Qualidade do Sedimento da Lagoa da Pampulha, MG.

ABSTRACT

Pampulha Lagoon is an urban reservoir, subject to various anthropogenic impacts that

keep the process of eutrophication and contamination of the ecosystem, with

deterioration of water quality and the need of more drastic measures to its recovery.

This study aimed to evaluate the quality of the sediment from an ecotoxicological point

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of view, based on experiments in situ and in laboratory, conducted in the two first

compartments of the reservoir during four campaigns in 2013.Test-organisms were

represented by Chironomus xanthus in the field and laboratory, and Ceriodaphnia

silvestrii in the laboratory. The in situ experiments showed 100% mortality of

organisms, probably related to anoxic conditions in the water column and sediments. In

laboratory, the results showed acute toxicity to Chironomus xanthus, confirming what

was found in the field. For the cladocerans, there was acute toxicity effects on D.similis

and chronic toxicity effects on C.silvestrii at ETAF in March and June, and February

and July 2011, respectively. On the other hand, seasonal effects of toxicity were found

in the reservoir (IATE), with acute effects in the dry periods and chronic effects in the

rainy periods.

RESUMO

A Lagoa da Pampulha é um reservatório urbano, sujeito a vários impactos antrópicos

que mantém o processo de eutrofização e contaminação deste ecossistema, com

deterioração da qualidade do sedimento e necessidade de medidas cada vez mais

drásticas para sua recuperação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a

qualidade do sedimento da Lagoa do ponto de vista ecotoxicológico, conduzindo

experimentos in situ e em laboratório durante quatro campanhas em 2013. Para tanto,

foram adotados os dois primeiros compartimentos do reservatório, considerando um

ponto após a Estação de Tratamento de Águas Fluviais e um ponto no compartimento

médio do reservatório (IATE). Como organismos-teste, foram utilizados Chironomus

xanthus no campo e laboratório, e Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii em

laboratório. Os experimentos in situ mostraram 100% de mortalidade dos organismos,

provavelmente relacionadas às condições anóxicas na coluna d’água e sedimento. Em

laboratório, os ensaios também mostraram efeito de toxicidade aguda à Chironomus

xanthus, confirmando os resultados obtidos em campo. Para os cladóceros, verificou-se

efeito de toxicidade aguda à Daphnia similis no ponto ETAF em Março e Junho de

2011 e toxicidade crônica à C.silvestrii, nos meses de Fevereiro e Julho de 2011. Já no

compartimento médio do reservatório (ponto IATE), os resultados indicaram uma

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sazonalidade quanto à toxicidade, com efeitos de toxicidade aguda nos períodos de seca

e de toxicidade crônica nos períodos de chuva.

4.1 - Introdução

Os sedimentos de um reservatório são componentes de extrema importância na

avaliação do nível de contaminação de ambientes aquáticos devido a sua capacidade em

acumular compostos ao longo do tempo (Esteves, 1998), influenciando diretamente na

qualidade destes ambientes (Zagatto 2008).

Atuando como fonte e depósito de matéria orgânica e inorgânica (Burton &

MacPherson, 1995; Burton et al., 2001), este compartimento é ativo, processando esses

matérias e podendo torná-lo disponível em solução (Benvilacqua, 1996; Mariani &

Pompêo, 2011). Variações ambientais como mudança de pH e alterações no oxigênio

dissolvido podem liberar substâncias que antes estavam estáticas no sedimento para a

coluna d’água (Dornfeld, 2006), desempenhando papel fundamental na

biodisponibilidade de vários compostos químicos.

Além disso, o sedimento é habitat para a comunidade bentônica, comunidades de

micróbios e macrófitas onde ocorrem processos biológicos, físicos e químicos

influenciando o metabolismo de todo ecossistema (Chapman, 1990; Silvério, 2003). Sua

contaminação pode ter efeitos não apenas nos organismos bentônicos, mas em toda a

cadeia trófica, uma vez que fornece habitat, alimento e locais de reprodução para vários

organismos (Burton & Landrum 2003; Baudo et al., 1999).

Tendo em vista que o sedimento influencia diretamente na qualidade do ambiente

aquático, a avaliação de sua qualidade é imprescindível, e deve incluir análises físicas,

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lvi

químicas e toxicológicas que forneçam dados sobre possíveis efeitos à biota (Zagatto,

2008).

Neste contexto, os ensaios de toxicidade com sedimento podem fornecer informações

sobre os contaminantes tóxicos presentes no sedimento e nas águas intersticiais, os

quais refletem na qualidade das águas superficiais (Rosiu et al., 1989). Estes ensaios

podem ser conduzidos com o sedimento total, sedimento suspenso, com o elutriado ou

com a água intersticial, e os organismos-teste incluem algas, macrófitas, peixes,

organismos bentônicos, epibênticos e invertebrados pelágicos (Burton, 1992).

Considerando a grande importância do sedimento no ambiente aquático, o presente

estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do sedimento do reservatório da

Pampulha, através de ensaios ecotoxicológicos, realizando experimentos in situ

utilizando o quironomídeo Chironomus xanthus e ensaios laboratoriais utilizando C.

xanthus e o cladóceros Daphnia simillis e Ceriodaphnia silvestrii.

4.2 - Material e Métodos

Foram realizadas coletas em dois pontos da Lagoa da Pampulha, um dentro do

reservatório próximo ao Iate Tênis Clube e outro na saída da ETAF- Pampulha, onde as

águas dos córregos Sarandi e Ressaca são tratadas e liberadas para dentro do

reservatório (Figura 1). As coletas foram realizadas na estação chuvosa nos meses de

Fevereiro e Março de 2013 e na estação seca nos meses de Junho e Julho de 2013.

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Lagoa_da_Pampulha

1

ETAF

2

Figura 1- Área de estudo e pontos de coleta: 1 – Estação de Tratamento de Águas

Fluviais da COPASA; 2 – Iate Tênis Clube.

As amostras de sedimento foram coletadas com draga Van Veen para a montagem dos

experimentos no campo e em laboratório.Para isto foram acondicionadas em potes

plásticos de 1kg, armazenadas em isopor e levadas ao laboratório, onde foram mantidas

sob refrigeração a 4oC.

4.2.1 - Experimentos in situ

Nos experimentos in situ, foram utilizados exemplares de Chironomus xanthus como

organismos-teste. O sedimento coletado foi colocado em câmaras de PVC, próprias para

a montagem do experimento com quironomídeos. Estas câmaras foram deixadas no

local de estudo por um período de 24h para a aclimatação. Após este período, foram

adicionados 10 exemplares de Chironomus xanthus em cada câmara, considerando-se

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lviii

quatro réplicas por experimento. Após 96 horas, as câmaras foram retiradas para

verificação da sobrevivência/mortalidade dos organismos.

4.2.2- Experimentos de laboratório

Foram realizados ensaios de toxicidade aguda com as amostras de sedimento de acordo

com as normas da USEPA (1994) e ABNT (2003, 2005). Os organismos-teste utilizados

foram Chironomus xanthus, Daphnia simillis e Ceriodaphnia silvestrii. Os cladóceros

utilizados nos ensaios tinham idade entre 6 e 24 horas, enquanto os quironomídeos

idade de 7 a 9 dias ( fase larval III).

No caso de cladóceros, para a realização do ensaio de toxicidade aguda foram utilizados

5g de sedimento em 20 ml de água de cultivo (proporção de 1:4) em triplicata. Para o

grupo Controle, foi utilizado sedimento de cultivo. Em cada recipiente, foram

adicionados 10 indivíduos e após 48 horas, foram contabilizados os organismos

imóveis.

Para C. xanthus, o experimento montado em paralelo no laboratório, consistiu na adição

de 75 g de sedimento das amostras do campo em copos plásticos de 300 ml, cujo

volume foi completado com água de cultivo, na proporção de 1:4. Para o grupo

Controle, utilizou-se sedimento de cultivo dos quironomídeos. Foram adicionados 10

indivíduos em cada recipiente e mantidos sob aeração por 96h; após este período, foram

contabilizados os organismos vivos e mortos.

Foram realizados ensaios de toxicidade aguda e crônica com amostras de sedimento do

reservatório utilizando D.similis e C. silvestrii. Os experimentos foram conduzidos em

copos plásticos de 50 ml, contendo 20ml de água de cultivo e 5g de amostra de

sedimento. Para o grupo controle foi usado apenas água de cultivo. Para os ensaios de

toxicidade aguda foram adicionados 10 indivíduos de D. similis, e C. silvestrii por

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recipiente em tréplicas, e após 48h foi observada a mobilidade dos organismos. Já para

os ensaios de toxicidade crônica, realizados com C.silvestrii em cada recipiente foi

adicionado 1 individuo, em 10 replicas por amostra. A contagem do número de neonatas

produzidas por fêmea foi realizada em dias alternados até atingir a terceira reprodução

por fêmea no grupo Controle. Os organismos foram alimentados durante a montagem

do teste e a cada troca de água, quando também foi realizada a contagem de neonatas.

A análise estatística dos dados de toxicidade crônica foi realizada utilizando o programa

TOXTAT 3.0. Foi considerada toxicidade aguda para os ensaios em que ocorreu

mortalidade maior que 50%. Para os ensaios de toxicidade crônica em que é observado

o número de neonatas produzidas por fêmea, após análise de normalidade e

homocedasticidade (positivas) foi realizado o teste Dunnett. Os dados possibilitaram a

realização deste teste que, requer igual número de réplicas, comparando-as ao controle e

ajustando a região de rejeição de modo que a probabilidade de detectar uma diferença

estatisticamente significativa entre uma amostra e Controle é inferior a 0,05.

4.3 - Resultados e Discussão

Nos experimentos in situ, verificou-se 100% de mortalidade dos exemplares de

Chiromonus xanthus em todas as campanhas realizadas, como mostra a Tabela 1.

Tabela 1- Resultados dos experimentos conduzidos com Chironomus xanthus no

reservatório da Pampulha, em Fevereiro, Março e Junho de 2013.

Local de estudo Fevereiro (2013) Março (2013) Junho (2013)

vivo morto vivo morto vivo morto

ETAF 0 40 0 40 0 40

IATE 0 40 0 40 0 40

As camadas mais profundas do reservatório, em contato com o sedimento, apresentam

condições anóxicas permanentemente, levando a processos e produtos de decomposição

anaeróbia de matéria orgânica. A total morte dos organismos nos experimentos in situ

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provavelmente esteve relacionada a estes fatores. Outro problema observado no campo

foi o acúmulo de sedimento nas redes das câmaras incubadoras, o que dificulta a troca

de água e a aeração nas câmaras (Castro et al., 2003). Por outro lado, os resultados dos

experimentos laboratoriais também mostraram 100% de mortalidade (Tabela 2),

reforçando a má qualidade do sedimento tanto na ETAF quanto no compartimento

médio do reservatório. Nestes mesmos locais de estudo, foram identificados metais

pesados em amostras do sedimento por Rietzler et al., (2001) e Sales (2009), bem como

efeitos de toxicidade.

Tabela 2- Resultados dos experimentos conduzidos em laboratório com Chironomus

xanthus em Fevereiro, Março, Junho e Julho de 2013.

Amostra/ Local de estudo Fevereiro (2013) Março (2013) Junho (2013) Julho (2013)

vivo morto vivo morto vivo morto vivo morto

Controle 40 0 40 0 40 0 40 0

ETAF 0 40 0 40 0 40 0 40

IATE 0 40 0 40 0 40 0 40

Os resultados do presente estudo corroboraram, em parte, os dados obtidos por Dornfeld

(2006), que ao comparar experimentos no rio Mojolinho, in situ e laboratório, verificou

maior mortalidade de quironomídeos in situ que nos experimentos laboratoriais, fato

atribuído à influência de características do sedimento e do ambiente.

Nos experimentos em laboratório realizados com cladóceros, verificou-se efeito de

toxicidade aguda do sedimento em Março e Junho/13 para o ponto ETAF e efeito

crônico em Fevereiro e Julho/13. Já no ponto IATE, observou-se efeito de toxicidade

crônica em Fevereiro e Março/13 e toxicidade aguda em Junho e Julho/13, não

ocorrendo padrão relacionado às estações de chuvas e seca para a ETAF (Tabela 3).

Comparando estes resultados com os realizados por Vargas (2002), Rietzler & Viegas

(2002) e Sales (2009), que observaram um mesmo padrão no efeito de toxicidade

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relacionado ao período de chuvas e seca nos dois compartimentos do reservatório,

verificou-se um mesmo padrão apenas no ponto do IATE. (Tabela 4).

Tabela 3- Resultados dos ensaios de toxicidade à Daphnia similis e Ceriodaphnia

silvestrii do sedimento nos pontos ETAF e IATE nos meses de Fevereiro, Março, Junho

e Julho de 2013.

Tabela 4- Efeitos de toxicidade das amostras de sedimento da ETAF e IATE, em 1999,

2001, 2008 e no presente estudo.

Estação chuvosa Estação seca

Pontos Vargas

(2002)

1999

Viegas &

Rietzler(2002)

2001

Sales

(2009)

2008

Presente

estudo

Vargas

(2002)

1999

Viegas &

Rietzler(2002)

2001

Sales

(2009)

2008

Presente

estudo

ETAF - - crônica ET - - crônica ET

IATE aguda NT crônica crônica aguda crônica crônica crônica

Nota: A estação de tratamento da COPASA só foi implantada em 2003, não havendo,

portanto, monitoramento do local em 1999 e 2001. NT – Nenhuma toxicidade

detectada (adaptada de Sales, 2009)

ET – efeito tóxico agudo ou crônico, sem ocorrência de padrão sazonal.

Um estudo conduzido por Silva (2013), utilizando amostras de sedimento do

reservatório Guarapiranga-SP, mostrou efeito de toxicidade aguda à Daphnia similis e

toxicidade crônica à Ceriodaphnia dubia, sendo este um reservatório também

eutrofizado com alto índice de metais presentes na água e sedimento, alguns dos quais

acima dos valores do CONAMA. O efeito de toxicidade observado nas amostras de

sedimento do reservatório da Pampulha também pode estar relacionado aos metais

presentes no meio já quantificados por Rietzler et al. (2001) e Sales (2009) e indicados

na fase I em recentes estudos de avaliação e identificação de toxicidade (TIE) (Rietzler

et al., 2012).

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Estudos realizados no ribeirão Limeira em Piquete –SP,o qual possui em seu entorno

plantações de eucaliptos e industrias químicas, mostraram a presença de metais pesados

em amostras de água e sedimento coletadas ao longo do ribeirão, com efeito de

toxicidade aguda à D.similis. Além disso, experimentos in situ mostraram efeito de

toxicidade aguda à Chironomus xanthus ( Sundfeld-Penido, 2010). Kemble et al.,

(2013) , em trabalhos conduzidos com Chironomus dilutus, também mostraram uma

relação entre a toxicidade aos organismos e metais presentes no meio, fato que também

pode estar relacionado à mortalidade dos organismos em campo e em laboratório, no

presente estudo. Por outro lado, o recente estudo de TIE, já mencionado acima, indicou

a presença de amônia nas amostras de sedimento, que associado às condições anóxicas

do reservatório, podem implicar em efeitos de toxicidade aos organismos bentônicos.

4.4 – Conclusões

Os ensaios de toxicidade realizados com amostras de sedimento mostraram efeito de

toxicidade aguda à Daphnia similis e de toxicidade crônica à Ceriodaphnia silvestrii na

Estação de Tratamento de Aguas Fluviais, bem como efeito de toxicidade crônica à C.

silvestrii no compartimento médio do reservatório da Pampulha, demonstrando uma

baixa qualidade do sedimento destes locais, como observado em estudos anteriores.

Os experimentos com sedimento in situ e em laboratório utilizando Chironomus xanthus

mostraram efeito de toxicidade aguda aos organismos, demonstrando também uma

baixa qualidade dos sedimentos do reservatório da Pampulha.

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