VI - 070

20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2811

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

AVALIAÇÃO DA TOXICIDADE AGUDA DO PESTICIDACARBOFURAN UTILIZANDO REATIVOS BIOLÓGICOS: Poecilia

reticulata e Daphnia magna

Célia Perin Frello(1)

Bióloga - Universidade de Viçosa. Mestre em Engenharia Ambiental -UFSC.William Gerson MatiasEngenheiro Sanitarista – UFSC. Doutor em Toxicologia Ambiental -Université de Bordeaux, França. Professor no Departamento deEngenharia Sanitária Ambiental da UFSC. Coordenador do Laboratóriode Toxicologia Ambiental – UFSC.Rejane Helena Ribeiro da Costa (foto)Doutora em Tratamento de Águas pelo INSA - Toulouse, França.Professora no Departamento de Engenharia Sanitária Ambiental da UFSC. Coordenadorado Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental – UFSC.

Endereço(1): Departamento de Engenharia Sanitária Ambiental - Laboratório deToxicologia Ambiental - UFSC - Campus Universitário - Caixa Postal 476 - Florianópolis- SC - CEP: 88070-910 - Brasil - Tel: (048) 331-9029 - e-mail: will@ens.ufsc.br

RESUMO

Os Carbamatos atualmente são de grande importância no controle de pragas e o seu usoestá aumentando em relação ao pesticidas organofosforados e organosclorados. Suapermanência no solo varia entre duas semanas a três meses e a taxa de meia-vida paradegradação na água varia de alguns dias a vários anos. A microbacia do Rio Cubatãodestaca-se por ser importante região agrícola, sendo o Rio Cubatão o principal manancialde água de abastecimento para a região da Grande Florianópolis / SC. A utilização depesticidas carbamatos nas lavouras da região contribui com o aumento do risco decontaminação do solo e da água. Recentemente foi encontrado um valor máximo de 4,65µg/L de carbofuran nas águas do Rio Cubatão.

O objetivo de nosso trabalho foi de avaliar a toxicidade do carbofuran, através de testesde toxicidade aguda com peixes da espécie Poecilia reticulada e microcrustáceosDaphnia magna. Com a utilização do Trimed Sperman-Karber Method, Constatou-se quea CL50 (48 horas) para peixes foi igual a 164,91 µg/L ± 40,46 e para os microcrustáceosa CE50 (48 horas) 18,76 µg/L ± 6,43.

PALAVRAS-CHAVE: Toxicidade, Carbofuran, Risco, Poecilia Reticulata, DaphniaMagna.

VI - 070

20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2812

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

INTRODUÇÃO

Nas regiões altamente urbanizadas e industrializadas no decorrer dos últimos anos temocorrido um aumento significativo da produção, acumulação e complexidade deelementos tóxicos (meio aquático, terrestre e aéreo), gerando problemas sociais,econômicos e ambientais de grande escala. O avanço tecnológico, o crescimentodemográfico, a industrialização e o uso de novos elementos, principalmente na agriculturatem contribuído para a entrada no ambiente, de maneira continua, de quantidadescrescentes de um grande número de substâncias químicas, sintéticas e naturais cujasinterações e efeitos adversos, tanto sobre o ambiente como sobre os seres vivos, em geralnão se conhece ou se conhece muito pouco. As respostas a estes problemas é dada pelamoderna disciplina - Toxicologia Ambiental - que é a ciência que estuda o impactopotencialmente deletério de substâncias ou compostos químicos que constituem poluentesambientais sobre os organismos vivos.

Estimar a toxicidade com base nos resultados de análises físico-químicas é dificultoso,pois desde que a toxicidade é um fenômeno biológico parece evidente que a respostabiológica é a mais apropriada.

Para tanto, o desenvolvimento e aplicação de técnicas para análises de xenobióticospotencialmente tóxicos e seus efeitos para o homem e ao meio ambiente utilizandobioindicadores e biomarcadores é imprescindível para modernizar as ações de controle depoluição ambiental.

Neste contexto, em relação aos ecossistemas aquáticos, os problemas de poluiçãoambiental são muito graves devido ao fato que a água é uma das primeira rotas pela qualos agrotóxicos, são transportados de suas áreas de aplicação para outras partes doambiente. Assim os agrotóxicos alcançam córregos, e podem ser amplamente dispersadospara outros córregos, rios, lagos, reservatórios e o mar (Gilliom, 1997).

Em Santa Catarina, a microbacia do rio Cubatão destaca-se por ser uma importante regiãoagrícola, respondendo pelo suprimento de grande parte da demanda local de horti-fruti-granjeiros. O Rio Cubatão, constitui-se no principal manancial de água de abastecimentopara a Grande Florianópolis, abastecendo uma população com cerca de 500 milhabitantes. A utilização de agrotóxicos nas lavouras da região constitui um risco decontaminação do solo e água.

Estudos realizados por Leão (1997) sobre a mobilidade do carbofuran ao longo do perfildo solo, constataram pouca afinidade do carbofuran com o tipo de solo da região,apresentando deslocamento progressivo dos resíduos do produto da camada arável para acamada mais profunda, o que resulta um alto potencial de contaminação das águasubterrâneas. Os trabalhos realizados por Gicquel e col. (1998) constataram a presença depesticidas, tais como o carbofuran, nas águas do rio Cubatão.

Este trabalho objetiva avaliar a toxicidade do pesticida carbofuran através de bioensaioscom peixes e microcrustáceos.

VI - 070

20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2813

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

MATERIAIS E MÉTODOS

Para o preparo da solução teste utilizou-se o produto comercial Furadan granular, noqual analisou-se o percentual do agente ativo em cromatografia líquida de alta eficiência -HPLC associado a um detetor fluorescente, equipado com coluna analítica C18. A fasemóvel foi composta de 18% de metanol e 82 % de água ultra- pura v/v.

As culturas e os teste de toxicidade aguda com Poecilia reticulata e Daphnia magnaforam realizados no Laboratório de Toxicologia Ambiental da UFSC de acordo com asmetodologias prescritas pela EPA, DIN e CETESB.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Todos os resultados foram analisados utilizando o método estatístico ANOVA - fatorúnico e constatou-se que não houve diferenças significativas nos resultados encontradosnos diferentes testes.

Após análise dos resultados pode-se constatar que a metodologia de extração e dosagemdo carbofuran mostrou-se específica, reprodutiva e com alto grau de sensibilidade. Esteestudo possibilitou confirmar as especificações do fabricante. A quantidade do produtoativo (carbofuran) encontrado no produto comercial Furadan foi de 5%.

Após a adaptação dos peixes no Laboratório de Toxicologia Ambiental da UFSC, foramrealizados uma série de testes de sensibilidade com o dicromato de potássio. O valorCL50 171,21 mg/L ± 25,7 foi encontrado e adotado como referência de sensibilidade dos

peixes da espécie Poecilia reticulata. Foram realizados testes preliminares para definir afaixa de concentração de carbofuran para os testes definitivos. Após os testes preliminaresfoi possível definir as concentrações para os testes definitivos, são: 70, 100, 150, 200, 300µg/l. Foram realizados 6 testes definitivos, expondo 10 organismos às diferentesconcentrações.

Os resultados, segundo a variável tempo de exposição, mostram que os efeitos demortalidade para as concentrações abaixo de 150 µg/L, são inferiores a 20%, portanto nãosuscetível de efeitos agudos, porém apresentam indícios para estudos de feitos crônicos.Em concentrações acima de 150 µg/L observou-se um alto grau de mortalidade o queevidenciou os efeitos agudos. Efeitos sobre transmissões nervosas, com o aparecimentode movimentos acelerados e irregulares e nascimentos prematuros, foram sintomasobservados durante o tempo de exposição que culminava com a morte dos indivíduos. Ovalor médio da CL50 encontrado para os ensaios realizados foi de 164,91 µg/L ± 40,46

(Tabela 1).

Os testes de toxicidade com a espécie Daphnia magna seguiram as orientações da normaDIN (1989). Os resultados dos testes de sensibilidade mostraram que os microcrustáceoscultivados estavam em perfeita condição para serem utilizados nos experimentos. A CE(I)50 em 24 horas, utilizando o dicromato de potássio foi de 1,03 mg/L ± 0,09 (0.9 a 2,0mg/L - Norma DIN).

VI - 070

20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2814

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

A partir dos testes preliminares com o carbofuram foi possível definir a faixa deconcentrações utilizada nos testes definitivos, são: 3,5; 5,8; 9,7; 16,2; 27; 45 µg/L.Os resultados dos ensaios permitiu calcular a Concentração Efetiva Média (CE50) para 48horas de exposição, que foi igual a 18,76 µg/L ± 6,43 (tabela 1).

De acordo com a resolução CONAMA n. 20/86, as concentrações máximas permitidaspara compostos organofosforados e carbamatos é igual a 10 µg/L em metil paration emrios de Classe II, como é o caso do Rio Cubatão. Em determinações feitas com amostrasde água do Rio Cubatão, o maior valor detectado foi de 4,65 µg/L (Gicquel et al., 1997),confirmando sua presença nas águas do rio mas abaixo dos valores permitidos por lei eabaixo dos valores encontrados para a CL50 em peixes e CE50 para Daphnias.

Mesmo que os valores de carbofuram encontrados no rio Cubatão estejam abaixo dosvalores encontrados para a CL50 e CE50 e não apresentando toxicidade aguda para estesorganismos, existe a possibilidade de efeitos crônicos.

Como recomendação para trabalhos futuros, estudos de toxicidade crônica seria oprimeiro passo para evidenciar os efeitos crônicos causados pelo carbofuran.Posteriormente estudos do potencial mutagênico e genotóxico do carbofuran empregandotécnicas como teste do cometa, freqüência de micronúcleo, metilação biológica do DNA(Matias e Creppy, 1998) e lipoperoxidação irão complementar os estudos e dar subsídiospara tomadas de decisão referente ao controle de poluição ambiental.

Tabela 1. Concentração Letal (CL50) e Concentração Efetiva (CE50) em µµµµg/L decarbofuran calculada para Poecilia reticulata e Daphnia magna para 48 horas deexposição, utilizando o “Trimmed Sperman-Karber Method”.

CL50 µg/L (48 horas) CE50 µg/L (48 horas) Teste N° Poecilia reticulata Daphnia magna 1 121,21 11,90 2 140,20 11,91 3 134,96 11,91 4 220,38 13,19 5 206,00 23,16 6 166,73 20,91 7 - 25,66 8 - 27,00 9 - 23,16 Média 164,91 18,76 Desvio Padrão. 4 0,46 6,43 Coeficiente de Variação 0,25 0,34

VI - 070

20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 2815

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Água: Teste de Toxicidade Agudacom Peixes - Parte - Sistema Estático. São Paulo, 1987. 28 p (Norma CETESB L5019-1).

2. DEUSTSCHES INSTITUT FUR NORMUNG. Bestimmung der nich akut giftigen Wirkung vonAbwasser gegenuber Fischen uber Verdunnungsstufen, Norma DIN 38412 Teil 31. Berlin: Din, 1989.(L31).

3. GICQUEL, L. L.; LEÃO, J.C. & COSTA, R.H.R. Investigation of the Cubatão River Contaminationby Carbamates and Triazines. International Conference On Sustainable Agriculture In Tropical AndSubtropical Highlands With Special Reference To Latin America. Rio de Janeiro/ Brazil. 9-13 March,1998.

4. GILLIOM, R.J. Pestcides in Surface Waters. National Water Quality Assessment/Pesticide NationalSynthesis Project. U.S Geological Survery Fact Sheet FS-039-97. 1997.

5. LEÃO, J. C. Estudo do movimento do Carbofuran no Perfil de um Solo Agrícola. Dissertação demestrado. Depto. Eng. Sanitária e Ambiental. UFSC. Florianópolis, SC 1997.

6. MATIAS, W.G. & CREPPY, E.E. 5-Methyldeoxycytosine as a biological marker of DNA damageinduced by okadaic acid in Vero cells. Environmental Toxicology and Water Quality. 13: 83-88. 1998