21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

ABES – Trabalhos Técnicos 1

VI-005 - DETERMINAÇÃO DA TOXICIDADE AGUDA DE CLORETO DE AMÔNIOPARA UMA ESPÉCIE INDICADORA REGIONAL: HYPPESSOBRYCON

CALLISTUS

Murilo Damato (1)

Doutor pelo Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica daUniversidade de São Paulo. Diretor Técnico da BM&D consultores associados e Professordo curso de gestão ambiental da Faculdade SENAC de Educação AmbientalPedro Alem SobrinhoProfessor Titular do Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da EscolaPolitécnica da Universidade de São Paulo.

Endereço(1): Rua Roger Zmekhol, 199 – Morumbi - - São Paulo - SP - CEP: 05629-030 - Brasil - Tel: (11) 37499062- e-mail: murilo.damato@uol.com.br r

RESUMO

Os estudos sobre o efeito produzido pela qualidade da água na biota aquática datam do final da década detrinta. Vários foram os profissionais que se dedicaram a estabelecer as relações entre os fatores abióticos doecossistemas aquáticos e os limites de tolerância de populações biológicas. A amônia é uma substânciaaltamente tóxica para os organismos aquáticos e podem causar fortes impactos sobre as comunidadesaquáticas dos cursos d’água.O método para o desenvolvimento desses testes está baseado nas 17o e 18o ed. do "Standard Methods for theExamination of Water and Wastewater" (APHA, 1989, 1997)A espécie foi escolhida por ser uma nativa de ampla distribuição no Estado de São Paulo, foiHyphessobrycon callistus. Os organismos foram adquiridos de criadores, na região de Mogi das Cruzes, eposteriormente aclimatados no laboratório.Nesse trabalho, empregou-se o método de Sperman-Karber para a avaliação da toxicidade aguda, CL(I)50,conforme consta em HAMILTON (1977).Constatou-se nos resultados que o cloreto de amônio apresentou baixa toxicidade para H. callistus. AsCL(I)50,24h obtidas foram de 846,93 e 821,56 mg de NH4Cl/L. As CL(I)50,48h foram de 821,53; 846,93 e687,81 mg de NH4Cl/L. Os valores obtidos para as CL(I)50,72h foram de 782,44; 808,32 e 568,90 mg deNH4Cl/L. As CL(I)50, 96h foram, respectivamente, de 715,84; 706,77 e 540,65 mg de NH4Cl/L.

PALAVRAS-CHAVE: Toxicidade Amônio, Bioindicadores, Bioensaios, Hyphessobrycon.

INTRODUÇÃO

Os peixes e invertebrados de água doce têm sido reconhecidos há muito como um grupo sensível a variaçõesde parâmetros ambientais. Para WELCH (1980), os critérios de qualidade da água para esses animais sãoderivados principalmente de testes de laboratório e, em escala muito menor, de ensaios realizados em campo.

Apesar de os primeiros métodos de toxicologia aquática serem do final da década de 50, os trabalhos naAmérica do Sul ainda são incipientes quando comparados aos da América do Norte e Europa.

Poucas são as espécies de água doce da região neotropical que têm sua sensibilidade determinada. Essa faltade dados de parâmetros toxicológicos leva à necessidade de serem utilizados dados bibliográficos sobre atoxicidade de determinados efluentes em condições ambientais muito diferentes das encontradas no Brasil.

Verifica-se, portanto, a necessidade da determinação dos níveis tóxicos de diversas substâncias em espéciesnativas. Esses dados são de extremo interesse, tanto nos programas de agentes tóxicos, como na avaliação de

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possíveis impactos ambientais de substâncias tóxicas sobre a biota aquática e suas possíveis implicações napreservação do meio ambiente.

O emprego de testes de toxicidade aguda para metais pesados presentes em efluentes industriais permiteavaliar possíveis impactos que às vezes a simples caracterização físico-química da água não revela. Sabe-seque essa constatação isoladamente não é suficiente para se detectar a toxicidade das substâncias, uma vez quepode haver processos sinérgicos e antagônicos.

A toxicidade da amônia para diversas espécies de peixes vem sendo estudada desde 1913 (USEPA, 1984). OpH é o principal fator que delimita a toxicidade da amônia. Quanto mais elevado for o pH, maior será aproporção da forma não ionizável. A forma ionizável NH4

+ é encontrada em pH menores. Portanto atoxicidade da amônia está intimamente associada à forma em que ela é encontrada e esta é pH dependente.Outro fator que tem forte influência sobre a letalidade é a concentração de oxigênio dissolvido. SegundoALABASTER e LLOYD (1980), o aumento da toxicidade é inversamente proporcional à concentração deoxigênio dissolvido.

MATERIAIS E MÉTODOS

O método para o desenvolvimento desses testes está baseado nas 17o e 18o ed. do "Standard Methods for theExamination of Water and Wastewater" (APHA, 1989, 1997):

• os testes foram realizados em sistema semi-estástico com renovação da solução-teste a cada 24 horas;

• a água de diluição utilizada foi água desionizada com dureza e alcalinidade ajustadas entre 40 e 48 mg/Lde CaCO3,

• todos os aquários foram monitorados nos instantes 0, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 48, 72, e 96 horas, considerandoos seguintes parâmetros físicos, químicos e biológicos: temperatura, oxigênio dissolvido, pH, condutividade emortalidade dos animais expostos;

• j) para a avaliação do parâmetro mortalidade dos organismos, foram determinados a CL(I)50,24h,CL50(I),48h, CL50(I),72h, CL50(I)50,96h isto é, à concentração nominal do agente tóxico que causamortalidade a 50% dos organismos em 24, 48, 72, e 96 horas de exposição nas condições de teste. Aexpressão dos valores nominais com a notação (I) segue a proposta de LLOYD e TOBBY (1979);

A espécie foi escolhida por ser uma nativa de ampla distribuição no Estado de São Paulo, foiHyphessobrycon callistus. Esta espécie foi empregada por ser de fácil aquisição, disponível durante quasetodo o ano, e de fácil adaptação ao laboratório. Os organismos foram adquiridos de criadores, na região deMogi das Cruzes, e posteriormente aclimatados no laboratório.

Nesse trabalho, empregou-se o método de Sperman-Karber para a avaliação da toxicidade aguda, CL(I)50,conforme consta em HAMILTON (1977).

RESULTADOS

A análise dos resultados obtidos revela que o cloreto de amônia apresentou baixa toxicidade para H. callistus.As CL(I)50,24h obtidas foram de 846,93 e 821,56 mg de NH4Cl/L. As CL(I)50,48h foram de 821,53; 846,93e 687,81 mg de NH4Cl/L. Os valores obtidos para as CL(I)50,72h foram de 782,44; 808,32 e 568,90 mg deNH4Cl/L. As CL(I)50, 96h foram, respectivamente, de 715,84; 706,77 e 540,65 mg de NH4Cl/L.Constatou-se as CL(I)50 nos diversos períodos apresentaram diferenças entre os intervalos de confiança,sendo que os resultados das três réplicas não apresentaram variações significativas (Tabela 1).

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Tabela 1. – Variação da toxidade aguda de cloreto de amônia para H.callistus em diferentes períodosde exposição.

CL(I)50 Intervalo de Confiança CL(I)50 Intervalo de Confiança

mg de NH4Cl/L Limite

inferior

Limite

Superior

mg de N-NH3/L Limite

Inferior

Limite

Superior

Réplica 1

24h 846,93 793,62 903,82 221,64 207,69 236,52

48h 821,53 790,84 853,52 214,99 206,96 223,37

72h 782,44 764,40 832,22 204,77 195,33 214,65

96h 715,84 664,83 770,77 187,34 173,99 201,71

Réplica 2

48h 846,93 793,62 903,82 221,64 207,69 236,53

72h 808,32 783,75 833,67 211,54 205,11 218,17

96h 706,77 661,56 755,08 184,96 173,13 197,60

Réplica 3

24h 821,56 626,91 1076,70 215,00 164,06 281,77

48h 687,81 605,79 780,94 180,00 158,53 204,37

72h 568,90 516,65 626,46 148,88 135,21 163,95

96h 540,65 492,23 593,83 141,49 128,84 155,41

Os valores de pH situaram-se entre 6,79 e 7,68 na réplica 1, entre 6,72 e 7,74 na réplica 2 e entre 6,50 e 7,58na réplica 3).

A variação do oxigênio dissolvido durante os ensaios situou-se entre 6,1 e 7,6 mg de O2/L na réplica 1, entre5,4 e 7,8 mg de O2/L na réplica 2; e entre 6,3 e 8,1 mg de O2/L na réplica 3.

A temperatura situou-se entre 21,5 e 23,0 oC na réplica 1,entre 22, e 22,5 oC na réplica 2 e entre 21,5 e 22,5oC na réplica 3.

A condutividade elétrica situou-se entre 149 e 2470 µS/cm na réplica 1, entre 149 e 2430 µS/cm na réplica 2e entre 150 e 2440 µS/cm réplica 3.

A dureza da solução-teste foi de 44 a 48 mg CaCO3/L na réplica 1, de 40 a 48 mg CaCO3/L na réplica 2 e de42 a 48 de CaCO3/L na réplica 3 .

A alcalinidade das soluções-teste foi de 28 a 36 mg de CaCO3/L na réplica 1 e de 30 a 34 mg de CaCO3/Lnas réplicas 2 e 3.

A análise biométrica revelou que as médias de comprimento na primeira réplica situaram-se entre 23,07 e29,79 mm, na segunda réplica as médias estiveram entre 25,37 e 29,24 mm e na terceira situaram-se entre23,88 e 29,24 mm . O peso médio dos animais em cada aquário situou-se entre 0,2594 e 0,5202 gramas(réplica 1), entre 0,3591 e 0,6499 gramas (réplica 2) e entre 0,2513 e 0,6499 gramas (réplica 3).

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DISCUSSÃO

A análise dos resultados revelou que as CL(I)50 nos diversos períodos apresentaram diferenças entre osintervalos de confiança, sendo que os resultados das três réplicas apresentaram variações.

As CL(I)50,96h foram respectivamente de 715,84; 706,77 e 540,65 mg de NH4Cl/L (equivalente a 187,16;184,96 e 141,49 mg de NH3/NH4/L). Considerando a equação de Emerson (USEPA, 1984), em que a fraçãode amônia livre pode ser dada pela equação f = 1/ (10 (pKa -pH) + 1), considerando-se Pka igual a 9,36 (23 oC) eas variações de pH situando-se entre 6,89 e 7,60, o valor de f variou entre 0,0034 e 0,0171. Multiplicandoesses valores pela CL(I)50,96h, tem-se que a concentração aproximada para causar letalidade aguda situa-seentre 0,6 e 3,2 mg/L.

As CL(I)50,96h para H. callistus foram semelhantes às obtidas para Oncorhynchus kisutch (0,10 a 0,88mg/L), Pimephales promelas (0,24 a 3,44 mg/L) Ictalurus punctatus (0,50 a 1,21 mg/L), Salmo clarki (0,52a 0,80 mg/L), Lepomis macrochirus (0,55 a 1,98 mg/L), Salmo trutta (0,59 a 0,70 mg/L), Catostomuscommersoni (0,76 a 2,22 mg/L), Salvelinus fontinalis (0,96 a 1,05 mg/L), Poecilia reticulata (1,45 a 1,59mg/L) e Gambusia affinis 2,4 a 3,6 mg/L (USEPA, 1984). Apenas Salmo gairdneri (0,16 a 0,37mg/L)apresentou sempre resultados inferiores aos aqui obtidos, indicando maior sensibilidade dessa espécie.

CONCLUSÕES

Verifica-se assim que a toxicidade aguda da amônia para H. callistus é inferior a 4,0 mg de NH3/L. Comoessa forma é muito mais tóxica que a ionizável, é necessário que as análises da toxicidade do nitrogênioamoniacal sejam feitas com cautela levando em conta o pH e a temperatura da amostra de efluente a fim de seavaliar a quantidade disponível de amônia no corpo receptor.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. ALABASTER, J.S.; LLOYD, R. Water quality criteria for freshwater fish. London, Butterworks,1980. 297p.

2. APHA - AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard methods for examination ofwater and wastewater. 17 ed. Washington D.C., 1989. 1140p.

3. APHA - AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard methods for examination ofwater and wastewater. 18 ed. Washington D.C., 1992 1316p.

4. LLOYD, R. e TOOBY, T.E. New terminology required for short-term static fish bioassay LC(I)50. NewYork, Bull Environ. Contam. Toxicol., v.22, p.1-3, 1979.

5. USEPA - UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY Water quality criteriafor amonnia Washington D.C, 1984. 217p.

6. WELCH, E.B. Ecological Effects of Wastewaters. Cambridge, University Press, 1980. 343p.