ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE METAIS NO RESERVATÓRIO

DA LAGOA DO PIVA (AMERICANA, SP): DIAGNÓSTICO AMBIENTAL.

 

Nilton Cesar Pasquini,

Químico Industrial, Mestrando em Química Tecnológica na Universidade Federal de São Carlos, Ufscar. São Carlos SP.

nc.pasquini@ig.com.br

 

Resumo

O objetivo fundamental do trabalho é o de monitorar a água da Lagoa do Piva com base nas características físicas, químicas e biológicas, visando obtenção de dados para verificar o Índice de Variáveis Mínimas para a Preservação da Vida Aquática (IPMCA) e IQA - Índice de Qualidade das Águas. Os parâmetros químicos escolhidos para esta caracterização, foram de P, K, Ca, Mg, S, Al, Na, Cu, Zn, Mn, Fe, B, Ba, Co, Mo, Si, Ag, As, Cd, Cr, Hg, Li, Ni, Se, Sn, Pb e V. Os elementos químicos, proveniente de efluentes industriais, contamina a água doce podendo ser rapidamente adsorvido ao material particulado e desta forma constituir um significante depósito deste metal no meio aquático. Os peixes bioacumulam os metais pesados devido à habilidade que apresentam de captá-los e acumulá-los principalmente nas guelras, no fígado e nos rins, onde as concentrações encontradas frequentemente suplantam às do próprio meio. Não foi detectada, em nenhuma das espécies estudadas, a presença dos elementos molibdênio, prata, chumbo e mercúrio. Há presença de elementos químicos na água propiciando que a Lagoa do Piva chegue a ponderação 3.

 

Uitermos: aguapé (Eichhornia crassipes), biogeoquímica, Lagoa do Piva.

 

INTRODUÇÃO

Várias indústrias como consequência de sua produção, têm lançado uma grande quantidade de metais tóxicos no ambiente natural, afetando diretamente a saúde de plantas, animais e seres humanos (Zhon et al., 2012). Neste sentido Rahmani et al. (2010), afirma que a utilização de metais tóxicos nas últimas décadas resultou no aumento do fluxo de substâncias metálicas em ambientes aquáticos.

Segundo Guijarro-Aldaco et al. (2011), as águas residuais de várias atividades industriais são uma importante fonte de poluição ambiental, devido elevada concentração de metais tóxicos em sua constituição.

A Eichornia crassipes é amplamente conhecida pela sua capacidade de remoção de metais pesados e nutrientes de soluções e águas contaminadas (Gonçalves Junior et al., 2008).

Vários pesquisadores evidenciam o efeito que as plantas aquáticas apresentam em reduzir a carga de nutrientes minerais dissolvidos na água. No entanto, dentre os nutrientes presentes em sistemas aquáticos, destaca-se o grupo dos metais pesados, que compreende 84 elementos químicos com densidade acima de 5 g cm^-3; a contaminação do ambiente por metais potencialmente tóxicos tem-se tornado preocupante, devido à utilização de grande variedade desses elementos pelo setor industrial (Corrêa et al. 2002; Moraes, 1999; Junior Gonçalves et al., 2008).

 

Metal pesado

Entre os diversos poluentes dos ecossistemas aquáticos, os metais pesados são os mais preocupantes, devido a sua persistência e natureza bioacumulativa (CHANG; YOON; KIM, 2009)

Do ponto de vista químico, o termo metal pesado é estritamente atribuído a metais de transição atômica acima de 20 u e densidade acima de 5g cm^-3. Em biologia, pesado refere-se a uma série de metais e metalóides que podem ser tóxicos para plantas e animais, mesmo em concentração muito baixas (Rascio; Navari-Izzo, 2011).

Uma vez disponíveis no ambiente, os metais são absorvidos pelas plantas, incorporados aos demais organismos do ambiente aquático, principalmente pela alimentação, acumulando-se ao longo da cadeia trófica. Os danos causados pela bioacumulação dos metais pesados são muitos, entre eles a morte de organismos planctônicos e a diminuição de populações de consumidores primários e secundários, peixes e aves (Zhou et al., 2008).

 

Macrófitas

Macrófitas são plantas aquáticas de diversos grupos e famílias que crescem em/ou próximas a corpos d’água ou ambientes lóticos ou lênticos, sendo classificadas como emersas, submersas ou flutuantes (Rai, 2009).

Essas plantas são mais adequadas para os tratamentos de águas residuárias do que plantas terrestres, por apresentarem crescimento mais rápido e maior produção de biomassa, alta capacidade de absorção de poluentes e melhor efeito de purificação pelo contato direto com a água contaminada (Sood et al., 2011).

As macrófitas têm grande capacidade de acumular metais pesados em seus tecidos. Sabe-se, no entanto, que a remoção dos metais por macrófitas podem seguir diferentes padrões: os metais são impedidos de alcançar os tecidos internos da raiz pelas barreiras apoplásticas, podendo ficar retido na parede das células da epiderme ou exoderme; os metais são acumulados nos tecidos radiculares, com limitada translocação para parte aérea; os metais são hiperacumulados nos tecidos de toda a planta (Mishra; Tripathi, 2008).

No Brasil foram citadas 121 espécies de macrófitas aquáticas (França et al., 2003), sendo mais comumente relatadas cerca de 40 dessas espécies tem potencial para causar prejuízos em ecossistemas aquáticos. Carvalho (2004) relata 30 espécies nos reservatórios das principais UHEs Paulista, das quais 8 delas ocorrem com maior freqüência e aparecem distribuídas em praticamente todos os pontos de amostragem, são as Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara, Eichornia crassipes, Polygonum lapathifolium, Salvinia auriculata, Cyperu difformis, Pistia stratiotes e Typha angustofólia.

A diferença nos valores de produtividade e taxas de crescimento de macrófitas aquáticas decorre principalmente da espécie e o tipo ecológico, competição intra e interespecífica e das características abióticas, constituídas de temperatura, radiação, transparência da água, nível da água e velocidade de corrente, tipo de substrato e concentração de nutrientes (Camargo et al., 2006).

 

 

OBJETIVOS

O objetivo fundamental do trabalho é o de monitorar a água da Lagoa do Piva com base nas características físicas, químicas e biológicas, visando obtenção de dados para verificar o Índice de Variáveis Mínimas para a Preservação da Vida Aquática (IPMCA) e IQA - Índice de Qualidade das Águas.

 

METODOLOGIA

Foi analisado aguapé (Eichhornia crassipes) dividido em folhas e raízes, material particulado aderido às raízes do aguapé (MPARA), também sedimento, peixes e calculado Índice de Variáveis Mínimas para a Preservação da Vida Aquática (IPMCA) e IQA - Índice de Qualidade das Águas.

 

 

Figura 1: Foto da Lagoa do Piva. Fonte: Jornalatualamericana (2012).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         Figura 2: Pontos de coleta na Lagoa do Piva. Fonte: Google Maps.

 

 

 

 

As plantas aquáticas, água e sedimentos foram coletadas na Lagoa do Piva (FIGURA 1), localizado no município de Americana-SP, ao lado do aeroporto municipal, as amostras foram coletadas aleatoriamente em três pontos do reservatório (A S-22º75’849,W-47º25’938”; B S-22º75’879”; W-47º25’661” e C S-22º76’104”, W-47º25’691”) (FIGURA 2).

O sedimento foi coletado com auxílio de busca fundo (camada superficial de aproximadamente 10 cm de profundidade) e transportado para o laboratório acondicionado em gelo. A espécie estudada foi o aguapé (Eichhornia crassipes), para coletar as plantas utilizou-se um quadro de madeira de 1 m² de área, sendo em seguida colocadas em sacos plásticos escuros. No laboratório, foi realizada a separação entre raízes e folhas com posterior lavagem (três vezes com água deionizada) destes materiais. A água resultante da lavagem das raízes foi peneirada a úmido (ɸ = 63μm) e permaneceu em repouso por 24h a 4°C para sedimentação do material particulado aderido às raízes do aguapé. O sedimento também foi peneirado a úmido (ɸ = 63μm) para normalização das partículas a serem analisadas. Para o material particulado aderido às raízes do aguapé (MPARA) e para o sedimento foram analisados apenas a fração menor que 63μm. Após estas etapas, todos os materiais foram desidratados através de liofilização por 48h (Freeze Dry System, Liobras, modelo K202).

As amostras digeridas foram submetidas à espectrometria de plasma marca Spectro, modelo Spectroflame FVMO3 para determinação das concentrações de P, K, Ca, Mg, S, Al, Na, Cu, Zn, Mn, Fe, B, Ba, Co, Mo, Si, Ag, As, Cd, Cr, Hg, Li, Ni, Se, Sn, Pb e V, de acordo com as soluções-padrão preestabelecidas no laboratório. Os valores obtidos pelo aparelho foram corrigidos de acordo com as concentrações utilizadas na digestão e a solução em branco, obtendo-se, dessa forma, os teores finais de cada elemento presente nas amostras. Na análise do teor de carbono foi utilizado o método para a determinação da matéria orgânica no solo, proposto por Allison (1965). A análise do N foi efetuada segundo metodologia do semicro Kjeldahl - digestão por ácido sulfúrico seguida por destilação e titulação. Para determinação dos teores dos demais elementos, o material foi digerido em ácido nítrico-perclórico, de acordo com a metodologia proposta por Malavolta et al. (1997). Os valores expressos em mg.kg^-1 são de peso seco.

Os testes de dureza foram realizados in locu a partir do EcoKit, que determina, entre outros parâmetros, a dureza total da água.

Todas as amostras foram analisadas em triplicata e na Ufscar. O valor do coeficiente de variação obtido entre as triplicatas para cada material (planta, folha, material particulado aderido às raízes do aguapé (MPARA) e sedimento foi sempre menor que 16%. As variáveis foram submetidas à análise de variância (ANOVA one-way) seguida de teste Tukey (p ≤ 0,05).

 

 IPMCA – Índice de Variáveis Mínimas para a Preservação da Vida Aquática.

De acordo com a CETESB (2011) o IPMCA é composto por dois grupos de variáveis:

Grupo de variáveis essenciais (oxigênio dissolvido, pH e toxicidade).

Grupo de substâncias tóxicas (cobre, zinco, chumbo, cromo, mercúrio, níquel, cádmio, surfactantes e fenóis).

Esses níveis refletem as seguintes condições de qualidade de água:

Nível A: Águas com características desejáveis para manter a sobrevivência e a reprodução dos organismos aquáticos. Atende aos padrões de qualidade da Resolução CONAMA 357/2005 para águas classes 1 e 2 (ponderação 1).

Nível B: Águas com características desejáveis para a sobrevivência dos organismos aquáticos, porém a reprodução pode ser afetada a longo prazo (ponderação 2).

Nível C: Águas com características que podem comprometer a sobrevivência dos organismos aquáticos (ponderação 3).

Surfactante foi determinado pelo método espectrofotométrico com cloreto de bário, realizou a leitura em espectrofotômetro digital (Hach, modelo DR/2005).

 

Cálculo do IPMCA

De acordo com a CETESB (2011) as ponderações para as variáveis determinadas em uma amostra de água, o IPMCA é calculado da seguinte forma:

IPMCA = VE x ST

Onde:

VE: Valor da maior ponderação do grupo de variáveis essenciais;

ST: Valor médio das três maiores ponderações do grupo de substâncias tóxicas. Este valor é um número inteiro e o critério de arredondamento deverá ser o seguinte: valores menores que 0,5 serão arredondados para baixo e valores maiores ou iguais a 0,5 para cima.

O valor do IPMCA pode variar de 1 a 9, sendo subdividido em quatro faixas de qualidade, classificando as águas para proteção da vida aquática, sendo 1 boa, 2 regular, 3 a 4 ruim e ≥ 6 péssima.

 

IQA - Índice de Qualidade das Águas

Foram coletadas 3 amostras de água, próxima ao fundo, por meio de garrafa de Nansen. Cada amostra, medindo 1,0 L, foi acondicionada em vidro escuro, contendo 2 mL de ácido nítrico (pH < 2), mantida sob refrigeração. O método de análise utilizado para esta matriz, foi o MESP 030 (ASTM D3557/02).

O IQA em cada ponto amostrado foi calculado pelo produtório ponderado das qualidades de água correspondentes aos seguintes parâmetros: temperatura, pH, oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO 5 dias, 20ºC), coliforme fecal, nitrogênio total, fósforo total, resíduo total e turbidez (CETESB, 2001), conforme equação 1:

 

Equação 1

 

 

 

IQA : Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100;

qi : qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva "curva média de variação de qualidade", em função de sua concentração ou medida e

wi : peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função da sua importância para a conformação global de qualidade, conforme equação 2:

 

 

Equação 2

 

 

n = número de parâmetros que entram no cálculo do IQA.

A partir do cálculo efetuado, pode-se determinar a qualidade das águas brutas que, indicada pelo IQA numa escala de 0 a 100, é classificada para abastecimento público, segundo a Tabela 1.

Os parâmetros analisados foram determinados pelas seguintes metodologias:

Temperatura da água e pH: Sonda Multiparâmtros Laser KS-11,

Resíduos totais; APHA (1995),

Turbidez: Turbidímetro,

Coliformes fecais: Standard Methods – Método 9223 B,

Coliformes totais:  Standard Methods – Método 9223 B,

Fósforo total: HACH – Método 8190,

Nitrogênio total Kjeldahl: HACH – Método 10071,

Demanda Bioquímica de Oxigênio: método de Winkler modificado (APHA 1995),

Oxigênio Dissolvido: método de Winkler modificado (APHA 1995).

 

Tabela 1- Classificação do IQA.

Fonte: CETESB (2011).

Coleta e análise de peixes

Foram coletados com muita dificuldade 10 peixes, sendo três Tilapia rendall (tilápia) e sete Astyanax shubartii (lambari) por meio de vara e anzol. Cada peixe pesando em média 0,2 kg foi acondicionado em sacos plásticos e colocado em caixa com gelo. O método utilizado foi o MESP 1124.

Os peixes apresentam um grande número de vantagens como indicador da integridade biótica de bacias hidrográficas (BARBOUR et al., 1999): quando se alimentam de materiais depositados no sedimento, podem atuar como indicadores biológicos para a avaliação de metais pesados e outros poluentes que se precipitam no fundo com os sedimentos, podendo, além disso, representar vias críticas de transferência de metais pesados para o homem (Bizerril & Primo, 2001).

 

RESULTADOS

Para Ahmad et al. (2011), alterações no crescimento de plantas sob contaminação por metais pesados podem ser atribuídas a danos no processo fotossintético, ou seja, a toxicidade dos metais pesados pode ser detectada na taxa fotossintética líquida, que por sua vez é também determinada pela concentração de CO₂ no interior da folha que é controlada pela condutância estomática.

A análise de espectrometria de plasma não detectou presença do elemento molibdênio, chumbo, mercúrio e prata em nenhuma das amostras. As amostras foram coletadas em agosto de 2012. Neste perído choveu 144,6 mm e a temperatura ambiente esteve em 31,2ºC de acordo com a Cepagri (2011).

O metal que apresentou uma das maiores concentrações foi o Fe (Tabela 2). As altas concentrações observadas nas raízes podem ser atribuídas a limitações metodológicas, mais especificamente a dificuldade de se proceder a completa retirada do material adsorvido às raízes (Campaneli et al. 2010). Trabalhando com a mesma espécie, Vesk et al. (1999) mostraram que há depósitos de Fe sobre a epiderme radicular de aguapé, o que ajuda a explicar a dificuldade da retirada completa destes metais da parede externa das raízes desta espécie antes da digestão ácida.

Observado as Tabelas 1, 2 e 3 nota-se que as maiores concentrações de elementos estão nas folhas. Quando a concentração de metais se aproxima do limite de retenção da raiz, a planta tende a transportar ativamente metais para a folha fazendo com que a razão raiz/folha diminua, podendo chegar a valores iguais ou menores que 1 (Mazen & El Marghraby, 1997/1998; Lytle et al., 1998; Odjegba & Fasidi, 2007; Jayaweera et al., 2008). Isto ocorreu com N, P, K, Ca, MS, S, Na, C, Zn, B, Ba, Co, Li, Ni e V. A estratégia de manutenção de metais nas raízes é amplamente difundida entre diferentes espécies e tem uma implicação direta na manutenção do processo fotossintético, crucial para ganho de biomassa (Verkleij & Prast, 1989; Vitória et al., 2001; Soltan & Rashed, 2003).

As folhas são, geralmente, mais expostas às condições aéreas, sendo mais sensíveis às mudanças que outros órgãos da planta. As mudanças nas condições ambientais, como estresse por metais pesados, tipicamente resultam em respostas morfológicas e anatômicas nesse órgão da planta (Li et al., 2007; Shi, Cai, 2009).

Os metais tornam-se menos disponíveis para assimilação por plantas aquáticas quando se associam à fração particulada, quando se precipitam ou coprecipitam no sedimento sob a forma de óxidos, hidróxidos e outros complexos inorgânicos ou orgânicos (Salomons, Föstner, 1984; Vesk, Allaway, 1997).

Na Tabela 3 nota-se que os maiores índices na raiz foram de cobre, manganês, ferro e silício.

Para Li et al. (2010) o cobre (Cu) e zinco (Zn) são metais encontrados com facilidade em ambientes aquáticos. Devido à aplicação de elevadas quantidades de fertilizantes na agricultura, e pela descarga de resíduos domésticos e industriais em cursos hídricos, ambos os metais podem acumular-se em sedimentos, serem transferidos para plantas e peixes, e como consequência atingir diretamente toda a cadeia alimentar pelo processo conhecido como bioacumulação.

Segundo Vaculík et al. (2012) as raízes são normalmente, primeiro órgão da planta a entrar em contato com a contaminação por metais pesados. Portanto, diferenças e organização dos tecidos radiculares, assim como no desenvolvimento de barreiras apoplásticas, são comuns entre espécies tolerantes ou sensíveis a esses poluentes.

Observando a Tabela 4, nota-se que o teor de arsênio foi mais elevado na raiz seguido da folha. O cromo e o estanho apresentaram maior teor na raiz.

A contaminação de águas naturais por arsênio (As) é um fenômeno ambiental que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. De acordo com a OMS a concentração máxima de arsênio em água potável não deve exceder 10 mgL^-1. O envenenamento por arsênio em larga escala, tem justificado o desenvolvimento de tecnologias acessíveis, de baixo custo, de elevada confiabilidade e que exige pouco ou nenhum combustível fóssil para sua remoção de águas naturais e residuais (Fox et al., 2012).

O cobalto apresentou maior concentração no sedimento seguido pela folha. O Cobalto é encontrado na forma de minérios, tais como a cobaltita (CoS₂.CoAs₂), linaeita (Co₃S₄), esmaltita (CoAs₂) e eritrita (3CoO.As₂O₅.8H₂O)  (Alves, Rosa, 2003).

 

 

Tabela 2 - Teores de micronutrientes da matéria seca das amostras encontradas na Lagoa do Piva.

 

 

Tabela 3 - Teores de macronutrientes micronutrientes da matéria seca das amostras encontradas na Lagoa do Piva.

 

 

Tabela 4 - Teores de elementos metálicos micronutrientes da matéria seca das amostras encontradas na Lagoa do Piva.

 

 

Os valores de turbidez apresentaram uma relação com os valores de resíduos totais, onde no ponto A apresentou valor de 71,9 NTU com 49,0 mg.L^-1 de resíduos totais, no ponto B 78,2 NTU com 61,3 mg.L^-1 e no ponto C 86,2 NTU com 67,3 mg.L^-1(Tabela 5). A turbidez também é um parâmetro que indica a qualidade estética das águas para abastecimento público. O padrão de potabilidade (portaria n° 1.469 de 2000) é de 5,0 NTU. A alta turbidez reduz a fotossíntese da vegetação enraizada submersa e das algas que por sua vez, afetar a produtividade de peixes influenciando nas comunidades biológicas aquáticas (Togoro, 2006). Este parâmetro parece não influenciar muito na integridade da fauna aquática, visto que as médias e medianas foram bem abaixo de 100 UNT.

Nota-se, na Tabela 5, que os valores de coliformes fecais são, de forma geral, os maiores responsáveis pelos resultados do IQA terem sido classificadas como boa e não ótima.

Com relação à temperatura da água, observa-se que o menor valor foi determinado no ponto A (25,9ºC) com posterior aumento ao longo do reservatório B (26,1ºC) e C (30,6ºC), devido basicamente ao horário de coleta e à hidrodinâmica do reservatório (Tabela 5). Dornfeld (2001) observou este fenômeno no reservatório de Salto Grande, onde a temperatura mínima foi observada na foz do rio Atibaia (25,6ºC) e a máxima foi determinada na barragem (31,4ºC).

Com base nos dados obtidos, realizou-se o cálculo do Índice de Qualidade da Água, conforme Tabela 6.

 

 

Tabela 5 – Resultados das analises para calcular o IQA.

 

 

Tabela 6 - Resultado do Índice de Qualidade da Água (IQA).

	Pontos IQA A 72,34 Boa B 74,82 Boa C 75,26 Boa

 

 

 

 

 

 

Análises dos peixes.

De acordo com a Portaria nº 685, de 27 de agosto de 1998 da ANVISA o limite máximo de arsênio, chumbo, cádmio, mercúrio tolerável na carne de peixe são de 1,0 mg/kg, 2,0 mg/kg, 1,0 mg/kg e 0,5 mg/kg respectivamente.

De maneira geral, as concentrações foram maiores para a espécie Tilapia rendall (tilápia) em relação à Astyanax shubartii(lambari) com exceção do cádmio. As duas espécies apresentaram concentrações muito baixas de mercúrio no tecido muscular e fígado.

Os peixes bioacumulam os metais devido à habilidade que apresentam de captar metais pesados e acumulá-los principalmente nas guelras, fígado, rins e paredes intestinais, onde as concentrações encontradas freqüentemente suplantam às do próprio meio. Este metal é captado e retido em plantas aquáticas e concentram-se no fígado e rins dos animais que se alimentam diretamente destas plantas (Cardoso, Chasin, 2001). Segundo Machado (2002) apud Lopes & Martins (2004), a bioacumulação de metais pesados em peixes é evidente, mesmo quando estes contaminantes se encontram na água em concentrações quase não detectáveis. Lopes et al. (2005), analisando o metal pesado cádmio no bivalve Corbicula flumínea proveniente do reservatório Moxotó e Estação de Piscicultura de Paulo Afonso (EPPA), encontraram concentrações deste metal inferior a 0,07 mg/kg, sendo estes resultados inferiores ao que recomenda o Nacional Research Council (NRC) para metais pesados.  Os metais pesados têm a capacidade de acumular-se em tecidos vivos ao longo da cadeia alimentar. Peixes podem se tornar a principal forma de transferir para a população esses elementos, uma vez que eles são capazes de bioacumulação e bioconcentração (Sanches Filho et al., 2012).

Cromo

Os peixes são relativamente tolerantes ao cromo, porém podem bioacumular este metal, tornando sua concentração bastante superior à concentração presente na água (FUNDATEC, 1987). Para o cromo em peso úmido no músculo de Astyanax shubartii e Tilapia rendall foi obtido o valor de 0,19 mg.Kg^-1. O valor de cromo em peso úmido para o músculo, obtido em ambas as espécies deste estudo, está de acordo com a concentração habitual no músculo de espécies onívoras de locais não contaminados, apresentados por Fôrstner e Wittnann (1981), que é de 0,02 mg.kg^{-1 a 0,46 mg.kg-1. A média da concentração em peso seco para o fígado foi de 0,73 mg.kg-1} e 0,48 mg.kg^-1 consecutivamente para ambas espécies.

Manganês

Para o manganês a concentração média em peso seco para o fígado e músculo foi de 23,8 mg.kg^-1 e 4,89 mg.kg^-1 para Astyanax shubartii e 28,6 e 5,42 para Tilapia rendall. No músculo em peso úmido foi obtido 1,86 mg.kg^-1 e 1,37 mg.kg^-1 para Astyanax shubartii e Tilapia rendall. Valores maiores que os apresentados como habitual, por Fôrstner & Wittmann (1981), para espécies onívoras de locais não contaminados de 0,5 mg.kg^-1. O manganês é essencial para plantas e animais e está envolvido na ativação de enzimas e em algumas das reações necessárias para fotossíntese e metabolismo do nitrogênio (ALLEN, 1989).

Níquel

A média da concentração de níquel em peso seco para fígado foi de 0,54 mg.kg^-1 e 0,67 mg.kg^-1 para Astyanax shubartii e Tilapia rendall. Para o níquel no músculo de Astyanax shubartii e Tilapia rendall foi detectado 0,1 mg.kg^-1 e 0,06 mg.kg^-1 . Estes valores estão de acordo com os apresentados por Fôrstner & Wittmann (1981), como valor habitual em espécies onívoras de locais não contaminados que é de 0,04 mg.kg^{-1 a 0,28 mg.kg-1}. Os valores obtidos são menores que os encontrados por Albrecht (1996) no fígado e músculo de Loricariichthys anus 30,18 mg.kg^-1 e 3,99 mg.kg^-1, da lagoa Peixoto, Osório, RS.

Zinco

A média da concentração de zinco em peso seco para o fígado foi de 31,8 mg.kg^-1 e 26,8 mg.kg^-1 para Astyanax shubartii e Tilapia rendall consecutivamente. Em peso úmido no músculo foi obtido 14,74 mg.kg^-1 e 10,99 mg.kg^-1 para Astyanax shubartii e Tilapia rendall consecutivamente. Estes valores estão de acordo com Fôrstner & Wittmann (1981) que apresentaram como valor habitual em espécies onívoras de locais não contaminados 4,1 mg.kg^{-1 a 16,1 mg.kg-1}.

No fígado e músculo de Loricariichthys anus, Albrechet (1996) obteve 49,0 mg.kg^-1 e 13,59 mg.kg^-1, Amazarray (1992) obteve 52,08 mg.kg^-1 e 14,77 mg.kg^-1 respectivamente e Silvano (2003) detectou em G. brasiliensis 39,4 mg.kg^-1 e 27,2 mg.kg^-1  e 59,9 mg.kg^-1  e 26,4 mg.kg^-1 para O. niloticus.

Exposição ao zinco provoca alterações nas brânquias, diminuindo o consumo de oxigênio e a habilidade de transportar íons, além de aumento na amplitude opercular, na produção de ácido lático e pirúvico, diminuição do pH do sangue, disfunção de tecidos e enzimas, diminuição no crescimento e alteração na reprodução (Moore, Ramamoorthy, 1984).

De acordo com Taulor (1983) e Mance (1990), a bioconcentração de metais em animais aquáticos, ocorre em águas de baixa dureza e alta temperatura.  Assim pode afirmar que os dados não muito alto das concentrações na maioria dos metais analisados nos peixes pode ser decorrente da baixa dureza da água (47 mg/L de CaCOз). A dureza é um dos parâmetros utilizados para determinar a qualidade da água. Ela indica a concentração de cátions multimetálicos em solução (Von Sperling apud Magalhães Jr., 2008). O mesmo autor propõe a seguinte classificação: água mole (até 50 mg/L de CaCOз); água moderada (de 50 até 150 mg/L de CaCOз); água dura (de 150 até 300 mg/L de CaCOз); água muito dura (acima de 300 mg/L de CaCOз). É importante ressaltar que a Resolução CONAMA 20 (Brasil, 1986), não contempla este parâmetro.

A concentração dos metais no músculo foi similar entre as espécies, com valores maiores para Astyanax shubartii. Segundo Rand & Petrocelli (1985), o músculo não é um tecido ativo para acumulação de metais pesados, justificando a baixa concentração encontrado neste tecido. Para Amazarray (1992), Fernandes et al., (1996) e Silvano (2003), o músculo também apresentou menores valores.

 

 

Tabela 7 - Resultado da análise efetuada na água, média dos três pontos.

Fonte: Adaptação de Lorenzetti (2002). O campo em negrito foi a ponderação determinada.

 

 

Concentrações maiores de metais foram encontradas no fígado. Segundo Rand e Petrocelli (1985), isto pode ocorrer em função deste órgão apresentar alta taxa metabólica e contribuir na excreção de xenobióticos. Uma outra hipótese de acordo com Roesijadi e Robinson (1994) é a produção no fígado de metalotioneinas, proteínas com função de ligar metais bivalentes, que auxiliam na regulação dos metais essenciais e na detoxificação dos não essenciais. Para Astyanax shubartii os metais cromo, manganês e zinco apresentaram maiores concentrações no fígado, para Tilapia rendall foi o níquel.

Na Tabela 7, observa-se os resultados encontrados nas análises realizada na água, onde determinou para a ponderação 1 igual a 4 itens, ponderação 2 igual a 6 itens e ponderação 3 = 1 item. Assim verifica-se que o IPMCA esta em nível C ponderação 3.

O oxigênio dissolvido apresentou valor de 4,7 mg/L ao longo de todo o reservatório, o que demonstra uma homogeneidade em relação a este parâmetro. Em reservatórios com elevado grau de eutrofização, como o reservatório de Salto Grande, as variações de oxigênio dissolvido podem chegar a 5,0 mg.L^-1 (Dornfeld, 2001). Matheus e Tundisi (1988) observaram valores entre 5,0 e 7,1 mg.L^-1 nos córregos formadores do reservatório do Lobo (Broa), Brigante e Espíndola determinaram valores que oscilaram entre 5,46 e 7,93 mg.L^-1 no rio Mogi-Guaçu em março de 2001 apud Leite e Matsumoto (2008).

Os valores de pH encontrado ao longo do reservatório foram A (6,71), B (6,15) e C (5,65) apresentaram uma variação de 5,65 a 6,71, com o menor valor observado no ponto A, demonstrando uma tendência à acidez das águas, o que segundo Maier (1987) é uma característica dos rios brasileiros. Suzuki (2000) em estudos desenvolvidos em lagoas marginais do rio Mogi-Guaçu, apresentou valores para a Lago do Infernão que variaram de 5,6 a 5,7. A concentração de íon hidrogênio no solo ou na água é um dos componentes químicos mais importantes do hábitat. Não afeta a diversidade e distribuição direta de organismos, mas determina a natureza de muitas reações químicas que ocorrem no ambiente. Os organismos aquáticos estão geralmente adaptados às condições de neutralidade e, em  conseqüência, alterações bruscas do pH de uma água podem resultar no desaparecimento destes organismos (Togoro, 2006).

Além da espécie Eichhonia crassipes, foi encontrado em grande quantidade as espécies Brachoaria arrecta, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata.

O chumbo apresentou uma ponderação de 2, pois a mg/L ficou entre 0,01 a 0,08. Mukherjee e Mondal (1995), estudando a absorção de chumbo pelo aguapé, na faixa de 0,5 a 10 mg L^-1 de contaminante, obtiveram em seus resultados 85 a 92% de remoção de chumbo para um tempo de remoção de 10 dias e pH entre 7 e 7,5.

O cádmio foi detectado 0,006 mg/L, ficando na ponderação 3. O cádmio e seus compostos são considerados muito perigosos ao meio ambiente e ao homem. Apresentam caráter acumulativo na cadeia alimentar, portanto promovem danos irreversíveis à saúde humana. Provocam lesões no sistema renal, respiratório, cardiovascular, hematológico, esquelético, digestivo e hepático. São considerados uma espécie carcinogênica. O cádmio foi classificado pela International Register of Potentially Toxic Chemical of USA como espécie química altamente perigosa ao planeta e ocupa a 11ª posição, dentre 53 produtos químicos mais tóxicos, persistentes e acumulativos (Cardoso, Cbasin, 2001).

 Alguns fatos observados na Lagoa do Piva, CAVENAGHI et al. (2005) notaram na Usina Hidrelétrica de Mogi-Guaçu, como composição do sedimento, deve ser destacado o elevado nível de fertilidade (média a alta) encontrado no reservatório, quando comparado a solos agrícolas para culturas anuais. Esses nutrientes podem ser disponibilizados para coluna d’água ou retirados do sedimento diretamente pelas plantas, pois o processo de sedimentação observado e a baixa profundidade permitem que mesmo o sistema radicular de plantas flutuante alcance e utilize o grande estoque de nutrientes do sedimento. O processo de sedimentação presente no reservatório, devido à disponibilidade de nutrientes, permite o avanço das plantas aquáticas, que por sua vez intensificam esse processo pela diminuição da velocidade da água e precipitação de partículas em suspensão, diminuindo cada vez mais a vida útil do reservatório, por baixar sua capacidade de acúmulo de água.

 

Considerações finais

Há presença de elementos químicos na água, propiciando que a Lagoa do Piva chegue a ponderação 3. O presente trabalho atende à necessidade de se conhecer os possíveis (Spósito e Viol, 2012) contaminantes da lagoa, sendo que este estudo foi o primeiro realizado na Lagoa do Piva.

Verifica-se, pelos dados obtidos, o acentuado processo de degradação da qualidade da água na lagoa, com implicações a manutenção da biota. Assim, formas de recuperação e manejo do reservatório, com maior controle das fontes pontuais e difusas, além de medidas destinadas ao isolamento do sedimento e retirada de plantas aquáticas, deveriam ser implementada, reduzindo os possíveis efeitos nocivos à saúde humana. O monitoramento da presença destes elementos nos reservatórios deve ter periodicidade anual.

A dureza da água é baixa, proporcionando menores efeitos de toxicidade para a biota.

A pesar do IQA ter sido boa, não significa que não há lançamento de esgotos domésticos.

Os resultados do IPMCA, indica que, para os parâmetros utilizados para o cálculo desse índice, podem não oferecer riscos elevados para as comunidades aquáticas, mas em pequena escala, a biodiversidades pode ser prejudicada.

A água possui um papel fundamental para a vida. Acredita-se que grande parte das mortes pode estar relacionada com a qualidade das águas, representada por um conjunto de características químicas, físicas e biológicas. O monitoramento dessa qualidade é um importante instrumento de análise ambiental (Paludo et al., 2012).

 

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