CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
Missão: “Formar Profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos a
promoverem as transformações futuras”
MEXILHÃO DOURADO COMO BIOINDICADOR DE METAIS
PESADOS TÓXICOS (Pb, Cd e Cr) NO RESERVATÓRIO DE
ITAIPU
SABRINA KERKHOFF
Foz do Iguaçu - PR
2013
SABRINA KERKHOFF
MEXILHÃO DOURADO COMO BIOINDICADOR DE METAIS
PESADOS TÓXICOS (Pb, Cd e Cr) NO RESERVATÓRIO DE
ITAIPU
Trabalho de conclusão de curso
apresentado à banca examinadora do
Centro Universitário Dinâmica das
Cataratas (UDC), como requisito para
obtenção do grau de Engenheiro
Ambiental.
Prof (a) Ms. Orientador(a): Me.
Fernanda Rubio e Me. Herbert Nacke.
Foz do Iguaçu – PR
2013
TERMO DE APROVAÇÃO
CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS
MEXILHÃO DOURADO COMO BIOINCIDADOR DE METAIS PESADOS TÓXICOS
(Pb, Cd e Cr) NO RESERVATÓRIO DE ITAIPU
TRABALHO FINAL DE CONCLUSÃO DO CURSO PARA OBTENÇÃO DO GRAU
DE BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Acadêmico(a):Sabrina Kerkhoff
Orientadora: Prof(ª). Me. Fernanda Rubio
Nota Final:
Banca Examinadora:
Prof. Me. Daniel Schwantes
Me. Pricila Marin
Foz do Iguaçu, 23 de novembro de 2013.
DEDICATÓRIA
Aos meus pais que me proporcionaram a oportunidade de cursar a graduação
e que me auxiliaram nos momentos de dificuldades ao longo do curso.
AGRADECIMENTOS
A Deus, pelo Dom da vida e por sempre estar ao meu lado e ouvir minhas preces,
me amparando nos momentos em que tudo parecia impossível.
Aos meus pais, pelo ininterrupto apoio e incentivo aos estudos que sempre me
proporcionaram, além de tudo que fizeram por mim ao longo da graduação.
Obrigada por serem a minha referência e estarem sempre presentes na minha vida
de uma forma indispensável.
À minha Profª. Me. Fernanda Rubio, pela orientação e por toda ajuda e dedicação
prestadas e também por toda sua compreensão e companheirismo.
Ao Adriano Conti que esteve ao meu lado em boa parte dos momentos de tristeza e
alegrias, e que sempre me auxiliou de maneira prestativa.
Aos meus irmãos Karine Kerkhoff e Kassio Diniz Kerkhoff, pela ajuda e os inúmeros
favores que me prestaram ao longo da graduação.
Ao meu supervisor de estágio, Domingo Rodriguez Fernandez, que me apresentou a
área de conhecimento na qual pretendo seguir, além do conhecimento repassado
durante o estágio.
À Simone Frederigi Benassi, que colaborou ativamente para o desenvolvimento
deste trabalho, desde a escolha dos pontos de coleta até as análises. Muito
Obrigada!
Aos que me acompanharam na coleta das amostras em São Miguel do Iguaçu,
Cícero Medeiros da Silva, Bruna Costa Savio e Marcos Vinícius Alves. Desculpemme por deixá-los sem almoço. Agradeço também aos funcionários da empresa
terceirizada da Itaipu Binacional que me apoiaram durante a coleta das amostras do
projeto piloto.
Aos que me auxiliaram no laboratório durante a trabalhosa separação dos tecidos
moles e concha do mexilhão dourado, Gessica Wernke, Jéssica Yuki de Lima Mito,
Jonas Rodrigo dos Santos, Kassio Diniz Kekhoff, Marjorie Appio Leama, Jéssica
Caroline Mulinari Favassa e Adriano Conti.
À toda a Divisão de Reservatório da Itaipu Binacional, em especial à Carla Canzi,
Sandro Alveis Heil e Aldérico Coltro, que em meio as conversas, de alguma forma,
contribuíram para este trabalho.
Aos funcionários do Laboratório do Centro Universitário Dinâmica das Cataratas,
pelo apoio prestado durante o processo laboratorial.
Ao Herbert Nacke, pela co-orientação e transporte das amostras processadas até a
Universidade do Oeste do Paraná - Campus Marechal Cândido Rondon, e ao Prof.
Dr. Affonso Celso Gonçalves Jr, pelo apoio quanto à realização da leitura das
amostras.
Aos meus colegas de classe e principalmente à minha grande amiga Patrícia Groth
Alves, por todo apoio, conversas, diversão e dificuldades que enfrentamos todos
juntos durante a faculdade.
E finalmente, a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a
realização deste trabalho. MUITO OBRIGADA!
EPÍGRAFE
“O caminho da sabedoria é não ter medo de errar”
Paulo coelho
KERKHOFF, Sabrina. Mexilhão Dourado como Bioindicador de Metais Pesados
Tóxicos (Pb, Cd e Cr) no Reservatório de Itaipu. Foz do Iguaçu, 2013. Projeto de
Trabalho Final de Graduação - Centro Universitário Dinâmica das Cataratas.
RESUMO
Entre os diversos poluentes que podem resultar em impactos ambientais nos
ecossistemas aquáticos, os metais pesados são considerados um dos tipos de
poluição mais graves. O objetivo deste estudo foi avaliar a presença dos metais
pesados tóxicos chumbo, cádmio e cromo no mexilhão dourado (Limnoperna
fortunei), testando-o como organismo bioindicador e abordando a concha e os
tecidos moles do molusco isoladamente, além da realização de análises de
sedimento e água do reservatório da Usina Hidrelétrica de Itaipu. As amostras de
mexilhão dourado, sedimento e água foram coletadas em quatro pontos no
Reservatório de Itaipu, sendo dois em Foz do Iguaçu (PR), (P1 e P2) e os restantes
em São Miguel do Iguaçu (PR), (P3 e P4). O processamento das amostras de
mexilhão dourado ocorreu no Laboratório de Engenharia Ambiental do Centro
Universitário Dinâmica das Cataratas e a determinação dos metais pesados
realizada em espectrofotômetro de absorção atômica (modalidade chama) na
Universidade Estadual do Oeste do Paraná, campus de Marechal Cândido Rondon
(PR). O sedimento e a água foram coletados e encaminhados para o processamento
e determinação dos metais pesados pelo Instituto Ambiental do Paraná (IAP), com
sede em Curitiba (PR). As análises físico-químicas da água foram realizadas com
sonda multiparâmetros. Os resultados apontaram a detecção dos metais analisados
em todas as amostras e em todos os pontos. O sedimento coletado no P1 e P2
apresentaram concentrações acima dos limites permissíveis para o cromo
registrando 129,58 mg kg-1 e 82,54 mg kg-1 respectivamente. Quanto à água as
concentrações situaram-se abaixo dos limites permissíveis. Dentre os metais
analisados o chumbo foi o que registrou maior representatividade no molusco
atingindo 0,365 mg kg-1 nos tecidos moles do P3 e 0,69 mg kg-1 nas conchas do P4.
Percebeu-se também uma tendência de maior acumulação de chumbo e cádmio na
concha e de cromo nos tecidos moles.
Palavras-Chave: metais traço, ecotoxicologia, moluscos
KERKHOFF, Sabrina. Mexilhão Dourado como Bioindicador de Metais Pesados
Tóxicos (Pb, Cd e Cr) no Reservatório de Itaipu. Foz do Iguaçu, 2013. Projeto de
Trabalho Final de Graduação - Centro Universitário Dinâmica das Cataratas.
ABSTRACT
Among the many pollutants that can result in environmental impacts on aquatic
ecosystems, heavy metals are considered one of the most serious types of pollution.
The objective of this study was to evaluate the presence of toxic heavy metals lead,
cadmium and chromium in the golden mussel (Limnoperna fortunei), testing it as a
bioindicator organism and addressing the shell and soft tissues of the shellfish alone,
in addition to performing analyzes of sediment and water reservoir of Itaipu
Hydroelectric Power Plant. The mussel samples, sediment and water were collected
at four points in the Itaipu Reservoir, two in Foz do Iguaçu (PR), ( P1 and P2 ) and
the other in São Miguel do Iguaçu (PR), (P3 and P4) . The processing of samples of
mussel occurred in the Laboratory of the University Center of the Falls Dynamic
Environmental Engineering and determination of heavy metals held in atomic
absorption spectrophotometer (flame mode) at the State University of West Paraná,
campus of Marechal Candido Rondon (PR). The sediment and water were collected
and sent for processing and determination of heavy by the Environmental Institute of
Paraná (IAP), headquartered in Curitiba (PR) metals. The physico- chemical analysis
of water were performed with multiparameter probe. The results showed the
detection of metals analyzed in all samples and at all points. The sediment collected
in P1 and P2 showed concentrations above the permissible limits for chromium
recording 129,58 mg kg-1 and 82,54 mg kg-1 respectively. For water concentrations
were below the permissible limits. Among the metals analyzed lead was the one that
registered the largest representation in the mollusc reaching 0,365 mg kg-1 in the soft
tissues of the P3 and 0,69 mg kg-1 in the shells of P4 . Also noticed a trend of greater
accumulation of lead and cadmium in chrome shell and soft tissue.
Keywords: trace metals, ecotoxicology, molluscs
I
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Principais fontes naturais e antrópicas de metais pesados para o meio
aquático ..................................................................................................................... 11
Figura 2: Mexilhão dourado (Limnoperna fortunei)................................................... 19
Figura 3: Estágios larvais do mexilhão dourado ........................................................ 19
Figura 4: Ciclo de vida do mexilhão dourado da fase planctônica até a bentônica ... 19
Figura 5: Pterodoras granulosos com mexilhão dourado no estômago .................... 21
Figura 6: Classificação da matéria sólida presente na água ..................................... 28
Figura 7 : Localização da Bacia Hidrográfica do Paraná III ....................................... 31
Figura 8: Uso e ocupação do solo na Bacia do Paraná III ........................................ 32
Figura 9: Desenvolvimento da coleta e processamento das amostras ..................... 36
Figura 10: Correlação das concentrações de metais pesados no P1 ....................... 52
Figura 11: Correlação das concentrações de metais pesados no P2 ....................... 52
Figura 12: Correlação das concentrações de metais pesados no P3 ....................... 52
Figura 13: Correlação das concentrações de metais pesados no P4 ....................... 52
II
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Valores máximos permitidos para os metais chumbo e cádmio em
produtos de pesca ..................................................................................................... 21
Tabela 2: Limites toleráveis de poluentes inorgânicos em fração total (mg kg-1) ...... 24
Tabela 3: Limites máximos de poluentes inorgânicos em fração total (mg kg-1) ....... 24
Tabela 4: Limites de concentração de poluentes inorgânicos em fração total (mg kg -1)
.................................................................................................................................. 25
Tabela 5: Limites estabelecidos quanto aos metais pesados chumbo, cádmio e
cromo nas águas superficiais de classe II ................................................................. 26
Tabela 6: Limites de alguns parâmetros físicos e químicos da água ........................ 27
Tabela 7: Pontos de coleta de amostras de mexilhão dourado, sedimento e água .. 34
Tabela 8: Resultados dos Parâmetros Físico-químicos da água do Reservatório de
Itaipu ......................................................................................................................... 38
Tabela 9: Peso médio, dimensão média e biomassa dos indivíduos coletados nos
quatro pontos ............................................................................................................ 40
Tabela 10: Resultados quanto à concentração dos metais pesados nas amostras de
sedimento .................................................................................................................. 40
Tabela 11: Resultados quanto à concentração de metais pesados na água ............ 44
Tabela 12: Resultados das análises de metais pesados nas amostras de tecidos
moles de mexilhão dourado ...................................................................................... 45
Tabela 13: Resultados das análises de metais pesados nas amostras da concha do
mexilhão dourado ...................................................................................................... 46
Tabela 14: Somatória das concentrações de metais pesados na concha e nos
tecidos moles de mexilhão dourado .......................................................................... 49
III
LISTA DE SIGLAS
Pb – Chumbo
Cd – Cádmio
Cr – Cromo
Cr6+ - Cromo hexavalente
Cr3+ - Cromo Tetravalente
Cu – Cobre
Fe – Ferro
Zn – Zinco
Ní – Níquel
As – Arsênio
Be – Berílio
Sn – Estanho
Mo – Molibdênio
Co – Cobalto
Hg – Mercúrio
Sb – Antimônio
Ba – Bário
TI – Tálio
Ti – Titânio
mg kg-1 – Miligramas por quilo
mg L-1 – Miligramas por litro
BP3 – Bacia do Paraná III
UNT – Unidades Nefelométricas de Turbidez
STD – Sólidos Dissolvidos Totais
OD – Oxigênio Dissolvido
Ph – Potencial Hidrogeniônico
CE – Condutividade Elétrica
N.1 – Nível 1
N.2 – Nível 2
VMP – Valor máximo permitido
IV
IAP – Instituto Ambiental do Paraná
AOAC – Association of Official Analytical Chemists
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
ANVISA – Agencia Nacional de Vigilância Sanitária
USEPA – United States Environmental Protection Agency
NOAA – National Oceanographic and Atmospheric Administration
TEL – Concentração abaixo da qual os efeitos adversos são esperados
PEL – Concentração na qual há probabilidade de efeitos adversos
UET – Concentração na qual os impactos biológicos são sempre esperados
ATSDR – Agency for Toxic Substances and disease Registry
CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
CEMIG – Companhia Energética de Minas Gerais
SEAB – Secretaria da Agricultura e do Abastecimento
SEMA – Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Hídricos
UEL – Universidade Estadual de Londrina
UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
USP – Universidade de São Paulo
V
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 7
2 REFERENCIAL TEÓRICO....................................................................................... 9
2.1 POLUIÇÃO HÍDRICA ............................................................................................ 9
2.1.1 Fontes, Tipos e Consequências da Poluição Hídrica.................................... 9
2.2
CONTAMINAÇÃO
DOS
ECOSSISTEMAS
AQUÁTICOS
POR
METAIS
PESADOS ................................................................................................................ 10
2.2.1 Metais Pesados .............................................................................................. 12
2.2.1.1 Chumbo (Pb) ................................................................................................. 13
2.2.1.2 Cádmio (Cd) .................................................................................................. 14
2.2.1.3 Cromo (Cr) .................................................................................................... 16
2.3 INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO HÍDRICA POR METAIS PESADOS ...... 17
2.3.1 Mexilhão dourado como bioindicador de metais pesados ........................ 18
2.3.2 Sedimento como indicador de metais pesados ......................................... 22
2.3.3 Água como indicadora de metais pesados ................................................. 25
2.4 PARÂMETROS FÍSICOS E QUÍMICOS DA ÁGUA ............................................ 26
2.4.1 Turbidez (NTU) ............................................................................................... 27
2.4.2 Sólidos Totais Dissolvidos (STD) ................................................................ 28
2.4.3 Oxigêgio Dissolvido (OD) ............................................................................. 28
2.4.4 Potencial Hidrogeniônico (pH) ..................................................................... 29
2.4.5 Temperatura (ºC) ........................................................................................... 29
2.4.6 Condutividade Elétrica (CE) ......................................................................... 30
3 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 31
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ..................................................... 31
3.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ............................................................ 34
3.2.1 Amostragem, processamento e determinação dos metais pesados nas
amostras de mexilhão dourado ............................................................................. 34
3.2.2 Amostragem, processamento e determinação dos metais pesados nas
amostras de sedimento e água .............................................................................. 35
3.2.3 Análises físico-químicas da água ................................................................. 35
VI
3.2.4 Desenvolvimento da coleta e processamento das amostras ..................... 36
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 38
4.1 ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS DA ÁGUA .......................................................... 38
4.2 BIOMETRIA DO MEXILHÃO DOURADO............................................................ 39
4.3 METAIS PESADOS NO SEDIMENTO ................................................................ 40
4.4 METAIS PESADOS NA ÁGUA............................................................................ 44
4.5 METAIS PESADOS NO MEXILHÃO DOURADO ................................................ 45
4.6 CORRELAÇÕES DOS RESULTADOS ENTRE AS AMOSTRAS ....................... 51
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 55
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 57
ANEXOS ................................................................................................................... 65
Mapa dos Pontos de Coleta.................................................................................... 66
Laudo das Análises de Metais Pesados no Mexilhão Dourado (UNIOESTE) ..... 67
Laudo das Análises de Metais Pesados no Sedimento e Água (IAP) ................. 68
1 INTRODUÇÃO
A poluição hídrica é uma questão de preocupações por parte de órgãos
governamentais e de pesquisas ambientais, pois devido ao avanço populacional e
intensificação
do
desenvolvimento
de
atividades
antrópicas
potencialmente
poluidoras registrado nas últimas décadas os ecossistemas passaram a sofrer uma
maior pressão.
Entre os diversos agentes poluentes que podem resultar em impactos
ambientais nos ecossistemas aquáticos, considera-se a poluição por metais pesados
uma das mais graves, pois as suas consequências abrangem efeitos de curto, médio
e longo prazo. Além disso, a remoção deste tipo de poluente do ambiente ainda é
considerada complexa, principalmente tratando-se de grandes áreas contaminadas.
Dentre os metais pesados, o chumbo e cádmio são considerados tóxicos
e, portanto não possuem nenhuma função considerada essencial aos organismos.
Quanto ao cromo apesar de na forma trivalente ser considerado essencial ressaltase que no arranjo hexavalente este metal também é tóxico.
A presença de metais pesados nos recursos hídricos pode comprometer a
fauna e flora aquática, e pelo fato destes contaminantes possuírem caráter
acumulativo a saúde dos consumidores finais de produtos provenientes do meio
aquático também pode ser afetada devido à transferência destes compostos ao
longo da cadeia trófica.
Os moluscos bivalves são amplamente utilizados em estudos de
biomonitoramento,
e
o
mexilhão
dourado
(Limnoperna
fortunei),
possui
características consideradas vantajosas, principalmente pelo fato de ser um
organismo filtrador, portanto é capaz de bioacumular compostos metálicos e embora
seja um molusco exótico, habita o reservatório de Itaipu há 12 anos, sendo que
encontra-se incluso de forma muito representativa na dieta de algumas espécies de
peixes.
Baseando-se na problemática da contaminação hídrica por metais
pesados, este estudo objetivou avaliar a presença dos metais pesados tóxicos
chumbo, cádmio e cromo no molusco mexilhão dourado (Limnoperna fortunei),
analisando-se isoladamente a concha e os tecidos moles do bivalve, visto que
8
algumas espécies de peixes são incapazes de digerir a concha.
Além disso,
avaliou-se a presença dos metais no sedimento e na água do reservatório da Usina
Hidrelétrica de Itaipu , para complementação do estudo.
9
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 POLUIÇÃO HÍDRICA
A Política Nacional do Meio Ambiente (Lei nº 6.938/81) define a poluição
hídrica como qualquer alteração química, física ou biológica que possa importar em
prejuízo a saúde, a segurança e ao bem estar das populações, além de causar
danos a flora e a fauna ou comprometer o seu uso para finalidades sociais e
econômicas.
Segundo Sirvinskas (2006) a poluição hídrica resulta na degradação da
qualidade ambiental decorrente de atividade direta ou indireta que lance matéria ou
energia nas águas em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos.
Sabendo que a água é constituída por duas moléculas de hidrogênio e
uma de oxigênio (H2O), a alteração desses elementos constituintes pode resultar em
um recurso impróprio para o consumo ou até mesmo para outros fins (SIRVINSKAS,
2006), pois a emissão de substâncias orgânicas ou inorgânicas comprometem as
propriedades naturais da água, resultando em impactos negativos (FIORILLO,
2005).
2.1.1 Fontes, Tipos e Consequências da Poluição Hídrica
O intenso desenvolvimento populacional e econômico das últimas
décadas resultou em uma maior pressão sobre os recursos naturais, de modo que
atualmente são raros os ecossistemas livres de interferências antrópicas. Um dos
fatores contribuintes para a pressão exercida aos recursos naturais provém da
extração de matéria-prima para o desenvolvimento atrelado à geração de resíduos
ou efluentes considerados poluentes que são lançados no meio ambiente
(GOULART e CALLISTO, 2003).
A poluição hídrica pode ser difusa ou pontual, evidenciando que ela
concretiza-se pela condução dos poluentes até as águas superficiais ou
10
subterrâneas por meio do lançamento direto, precipitação, escoamento pela
superfície do solo ou infiltração, resultando em impacto ambiental (MARTINI e
LANNA, 2003).
Pereira (2004), classifica a poluição hídrica quanto à natureza, em
poluição química ocasionada pelos poluentes biodegradáveis ou persistentes, física
resultante da alteração das variáveis físicas da água e biológica pela ação de
organismos patogênicos, como vírus, protozoários, bactérias e vermes.
Segundo Desirío (1992), apud Chambo (2011) as fontes de poluição para
águas superficiais podem ser de origem natural ocasionada por chuvas, escoamento
superficial, salinização, decomposição de vegetais e animais, e que, portanto não
provém de atividades antrópicas, como: poluição industrial resultante do lançamento
de resíduos líquidos sólidos ou gasosos; poluição urbana oriunda de efluentes
domésticos; poluição agropastoril proveniente de atividades agrícolas e utilização de
defensivos e fertilizantes e por fim a poluição acidental que pode atingir os corpos
d’água.
Quanto as consequências da poluição hídrica, podem resultar em
diversos problemas, dentre eles a degradação da qualidade da água, eutrofização,
comprometimento da biodiversidade aquática, contaminação e mortandade de
organismos aquáticos (GOULART e CALLISTO, 2003).
Todavia as consequências de um determinado poluente dependem das
suas concentrações, do potencial de diluição e da capacidade suporte do ambiente
(CHAMBO, 2011). Diante disto, foram criadas as resoluções do Conselho Nacional
de Meio Ambiente (CONAMA) n° 357/05, que classifica os corpos d’água e 430/11,
que determina as condições para lançamento de efluentes.
2.2. CONTAMINAÇÃO DE ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS POR METAIS PESADOS
A expressão “metal pesado” aplica-se aos elementos químicos que tem
massa específica maior que 5 g cm-3 ou que possuem número atômico maior que 20
(GONÇALVES Jr. et al., 2000). Como substituto do termo “metais pesados”, Duffus
(2002) coloca que ultimamente tem-se utilizado a denominação “elementos traço”
11
para caracterizar metais em pequenas concentrações no ambiente e nos seres
vivos.
Antigamente a principal fonte de elementos traço para o ambiente
aquático era proveniente do intemperismo natural das rochas. Todavia as atividades
antrópicas intensificaram este processo (Figura 1), devido as atividades industriais e
seus efluentes, mineração, efluentes domésticos e lixiviação de águas sobre áreas
cultivadas com adubos químicos e defensivos agrícolas utilizados com finalidade
corretiva ou nutricional que contêm os mais variados elementos traço, como cádmio,
mercúrio, chumbo, cobre e etc. Além disso, a atmosfera também é uma fonte de
metais pesados nos ecossistemas aquáticos, visto que diversas fontes como
queimadas, partículas de origem vulcânica e emissões industriais transportadas
pelos ventos contribuem para a contaminação (ESTEVES, 2011; CAMPOS et al.,
2005), e considera-se que cerca da metade dos metais pesados que contaminam o
meio aquático são depositados a partir do ar, seja na forma de gases ou como
espécies adsorvidas sobre materiais em suspensão (BAIRD, 2002).
Figura 1: Principais fontes naturais e antrópicas de metais pesados
para o meio aquático
Fonte: ESTEVES, 2011
No entanto, é comprovado que a contribuição antrópica é diversas vezes
mais significativa que a natural. Sendo que para alguns elementos como o chumbo
(Pb) considera-se que a origem antrópica seja 16 vezes superior às naturais. Em
rios e lagos a carga total de elementos traço depende de características geológicas
12
e ecológicas das bacias de drenagem e das atividades humanas desenvolvidas no
entorno. O transporte dos metais pesados no meio aquático é realizado sob a forma
dissolvida e em suspensão, todavia tendem a se apresentar como colóides em
suspensão ou adsorvidos por substâncias orgânicas ou minerais, sendo que a
distribuição entre estas formas se dá em função do tipo de elemento e da sua carga
total no meio (ESTEVES, 2011).
A presença de um metal em um corpo d’água pode afetar os organismos
aquáticos por meio de intoxicação ou bioacumulação tendo seu efeito potencializado
ao longo da cadeia alimentar (LIMA e MERCON, 2011). Justamente por isso é
importante que os ecossistemas aquáticos sejam monitorados regularmente
(CAVALCANTE, 2009).
2.2.1 Metais Pesados
Os metais pesados podem ser classificados em essenciais como o cobre
(Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn), molibdênio (Mo), cobalto (Co), cromo
(Cr) e níquel (Ní), e tóxicos, como cádmio (Cd), mercúrio (Hg), chumbo (Pb), arsênio
(As), antimônio (Sb), bário (Ba), berílio (Be), estanho (Sn), tálio (TI) e titânio (Ti)
(MALAVOLTA et al., 2006), sendo esses benéficos, pois participam das atividades
metabólicas de plantas e animais, desde que não estejam presentes em níveis
elevados. Quanto aos metais tóxicos, o simples fato da sua presença, mesmo em
níveis de traço, podem indicar riscos de contaminação (TUZEN, 2003).
Entretanto o fato da poluição por metais pesados em ecossistemas
aquáticos ou terrestres ocorrer geralmente de maneira lenta resulta em uma falsa
impressão de que esta poluição não implica em graves efeitos (PEREIRA e
QUINÁIA, 2007).
A principal característica que eleva a preocupação com os metais
pesados é que eles possuem efeito cumulativo, ou seja, ao ingressar em um
organismo a velocidade de eliminação é menor que a velocidade de entrada
ocorrendo assim a bioacumulação do metal (GOMES e SATO, 2011), sendo que a
flora e fauna aquática que bioacumulam metais, podem representar riscos se
13
consumidos, podendo ocasionar graves intoxicações ao longo da cadeia alimentar
(PEREIRA, 2004).
Portanto, dentre as várias formas de contaminação do meio ambiente, a
contaminação da água com metais pesados é uma das poluições de maior
preocupação aos pesquisadores e órgãos governamentais envolvidos no controle de
poluição (OLIVEIRA et al., 2001).
2.2.1.1 Chumbo (Pb)
O chumbo (Pb) é um metal pesado considerado tóxico mesmo em
pequenas concentrações, pois não é essencial ao metabolismo celular e pode
provocar inibições em algumas enzimas e alterações no metabolismo das células
(PEREIRA, 2004).
A utilização do chumbo é relatada desde épocas primitivas. Há registros
de que os egípcios utilizavam este metal há mais de 8 mil anos e até hoje a sua
utilização é bastante ampla, estando na sexta posição na lista dos metais mais
utilizados no mundo, devido a sua versatilidade (SILVA, 2001).
Este elemento pode ser utilizado na forma de metal puro ou ligado a
outros metais, assim como em compostos químicos como os óxidos de chumbo e os
sais de chumbo. Na forma de metal puro normalmente é aplicado em indústrias
químicas e de construção para obtenção de soldas, lâminas, cabos e revestimentos.
Quanto aos óxidos são utilizadas baterias elétricas, vidros, e componentes de
borracha e os sais servem como base para tintas e pigmentos (CETESB, 2012).
A liberação do chumbo no ambiente se dá por atividades antrópicas,
principalmente do ramo industrial. Este elemento é encontrado na atmosfera na
forma particulada podendo ser transportada por longas distâncias. Os ramos
industriais que mais contribuem com a contaminação por chumbo são as indústrias
de petróleo, cerâmica, mineração e gráficas (PEREIRA, 2004).
A intoxicação por chumbo em longo prazo denomina-se de saturnismo ou
plumbismo e pode ser proveniente do contato com água, ar ou alimentos
contaminados (IRYODA, 2008).
14
A contaminação da água por chumbo pode ser proveniente de fontes
naturais ou antropogênicas e ocorre principalmente pelo escoamento superficial do
solo que transporta os contaminantes até os rios e lagos onde o metal é adsorvido
aos sólidos suspensos, sedimentos ou permanece na coluna d’água. Portanto, os
organismos aquáticos como plantas e animais ficam suscetíveis a absorção deste
metal pesado de efeito cumulativo que se aloja em vários órgãos e tecidos
(CETESB, 2012; PAOLIELLO e CHASIN, 2001).
A característica cumulativa indica que a contaminação por chumbo
também pode prejudicar a saúde humana, visto que ao ingerir alimentos
contaminados o metal é bioacumulado no organismo (PEREIRA, 2004).
O chumbo pode ser absorvido pela via oral e inalatório, sendo que 80%
do chumbo ingressa no organismo por meio do consumo de alimentos contaminados
e contato com sujeiras e poeiras que contenham o metal. O sistema nervoso é o
local mais afetado pelo chumbo, independente da faixa etária, embora crianças
tendem a ser mais susceptíveis. Quanto as consequências destacam-se os
sintomas: fraqueza, irritabilidade, náusea, dor abdominal e anemia (CETESB, 2012).
2.2.1.2 Cádmio (Cd)
O cádmio é um metal não essencial e altamente tóxico, estando presente
na natureza geralmente associado a sulfetos e minérios de zinco, cobre e chumbo.
Portanto, as principais fontes de cádmio provêm de subprodutos da fusão do zinco,
já que os dois metais ocorrem usualmente juntos (BAIRD, 2002).
Quanto as fontes naturais de cádmio pode-se citar as atividades
vulcânicas, erosão de rochas sedimentares e incêndios florestais. Em relação às
fontes antrópicas ressaltam-se as atividades mineradoras, produção e consumo de
produtos que contenham cádmio em sua composição como baterias, pilhas,
componentes eletrônicos, pigmentos, ligas, além de emissões geradas por indústrias
de ferro e aço, soldas, combustíveis fósseis, cimento e fertilizantes. Também é
empregado como anticorrosivo em aço galvanizado e pode ser utilizado como
pigmentos em plásticos e na manufatura de pilhas e baterias recarregáveis
compostas por níquel e cádmio (CETESB, 2012). Normalmente, as poluições por
15
cádmio ocorrem em áreas próximas às fundições de metais como chumbo, zinco e
cobre, além disso, a incineração de materiais que contenham cádmio em sua
composição também é considerada uma fonte de poluição (BAIRD, 2002).
Outra aplicação importante do cádmio é na indústria de PVC e plásticos
afins, onde o metal é empregado como estabilizador inibindo a degradação do PVC.
Além disso, também é aplicado na indústria do vidro, na fotografia, na litografia e
como anti-helmíntico para aves e suínos (USP, 2008).
Na atmosfera este o cádmio apresenta-se principalmente na forma de
óxidos de cádmio e cloreto de cádmio proveniente dos processos de incineração.
Alguns sais e complexos de cádmio apresentam significativa mobilidade na água,
enquanto que os complexos não solúveis tendem a serem adsorvidos pelos
sedimentos registrando baixa mobilidade, embora exista o risco de contaminação da
cadeia alimentar a partir do sedimento contaminado (CETESB, 2012).
Um dos fatores que influenciam na mobilidade do cádmio em sedimentos
é o pH, visto que em pH ácido, a dessorção de cádmio é favorecida, pois íons H+
podem deslocar uma fração do metal adsorvido em forma não-trocável (MCBRIDE,
1989 apud PIERANGELI, et al., 2005), considera-se portanto, que a medida que a
acidez do meio se intensifique a disponibilidade do elemento tenderá a ser maior,
evidenciando que este metal possui caráter cumulativo em plantas aquáticas,
invertebrados, peixes, mamíferos e sedimentos (PIERANGELI, et al., 2005).
A principal via de exposição à contaminação por cádmio é a oral, sendo
que a ingestão de alimentos ou água com altas concentrações do metal resultam em
efeitos a curto e em longo prazo, sendo considerados os efeitos de curto prazo a
ocorrência de irritação no estômago, vômitos, diarreia, paralisia muscular, salivação
excessiva, distúrbios sensoriais,convulsões, choque e falhas no sistema renal, e a
longo prazo podem causar danos ao fígado, rins, ossos e sangue. Evidenciando que
considera-se letal a dose de 1 g de cádmio (CETESB, 2009; USP, 2008; MACEDO,
2004).
Dentre os alimentos que mais representam riscos de contaminação por
cádmio destacam-se os frutos do mar, batata, arroz, e outros cereais. Os alimentos
cultivados no solo apresentam risco de contaminação devido a similaridade do
cádmio e do zinco, o que por vezes gera a absorção do cádmio pelas plantas ao
invés do zinco, principalmente nos cultivos que utilizam fertilizantes fosfatados
(BAIRD, 2002).
16
2.2.1.3 Cromo (Cr)
O cromo (Cr) é um metal pesado considerado essencial, todavia algumas
de suas formas podem ser tóxicas. As variações do cromo são divididas de acordo
com os números de oxidação do metal, todavia as mais ocorrentes são Cr 3+ e Cr6+.
A forma hexavalente (Cr6+) é resultado de processos industriais, sendo considerado
altamente tóxico e cancerígeno, enquanto que o trivalente (Cr3+) possui ocorrência
natural no meio ambiente e é essencial ao organismo (ATSDR, 2013; USP, 2008).
A principal função do cromo trivalente (Cr3+) no organismo esta
relacionada ao metabolismo da glicose, pois ele potencializa a ação da insulina no
metabolismo dos açúcares, sendo importante para a produção de glicogênio que
servirá de energia para os músculos, além disso, por desempenhar esta função o
Cr3+ auxilia no fornecimento de glicose para o cérebro, uma vez que a ausência da
mesma resulta em sérios distúrbios (USP, 2008).
No entanto, o Cr3+ pode se tornar especialmente tóxico para os seres
humanos, já que sua acumulação nos tecidos pode inibir vários sistemas
enzimáticos dos organismos vivos e também afetar a ecologia do meio ambiente
quando presente em grande escala (ANIRUDHAN e RADHAKRISHNAN, 2007).
O cromo hexavalente (Cr6+) é considerado mais perigoso, pois é
cancerígeno e causa forte impacto na estabilidade dos ecossistemas provocando
efeitos adversos a saúde (MIRANDA et al., 2011). Além disso, caracteriza-se por ser
de fácil penetração nos tecidos onde se reduz a cromo trivalente (Cr 3+), resultando
no aumento de sua concentração até níveis tóxicos, gerando problemas às
estruturas celulares (GOMES et al., 2005).
No ramo industrial o cromo é empregado para fabricação de aços
inoxidáveis, estruturas da construção civil, fertilizantes, ligas metálicas, fornos
metalúrgicos a partir de tijolos, manufatura de tintas e pigmentos, tratamento de
madeira e de água (CETESB, 2009; USP, 2008). Todavia entre estas utilizações a
principal responsável por contaminação por cromo são as fábricas de curtume de
couro, visto que o cromo é amplamente utilizado devido ao seu custo reduzido e sua
eficiência no beneficiamento, principalmente pelo fato de proporcionar resistência e
permitir o armazenamento das peças por longos períodos (USP, 2008).
17
As vias de acesso do cromo no organismo ocorrem pelo contato direto ou
consumo de água e alimentos contaminados, sendo que pode resultar em alergias
na pele, falência de órgãos como rins, afetar o sistema imunológico podendo e até
levar a morte. Os resíduos industriais que contém cromo devem passar por um
tratamento, visto que a sua deposição no solo ou em corpos hídricos incide em
riscos a população, pois a água e os alimentos provenientes destes locais, se
ingeridos poderão provocar sérios danos à saúde (USP, 2008).
Entre os alimentos que possuem cromo destacam-se as carnes, cereais
integrais, oleaginosas e leguminosas e atualmente, esse mineral tem sido utilizado
como suplemento alimentar no meio esportivo com a proposta de promover maior
ganho de massa muscular e maior perda de gordura corporal (GOMES et al., 2005).
2.3 INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO HÍDRICA POR METAIS PESADOS
O monitoramento de variáveis físicas e químicas no meio aquático
apresenta vantagens, como a identificação imediata das propriedades físicas e
químicas, entretanto estas análises demonstram uma avaliação momentânea da
área, enquanto que os bioindicadores, por exemplo, abrangem uma visão mais
dinâmica, demonstrando melhor os efeitos das alterações da qualidade da água
sobre as comunidades biológicas (GOULART e CALLISTO, 2003).
A ocorrência de pequenas concentrações de metais pesados no ambiente
aquático é algo constante, contudo, certos fatores têm elevado as suas
concentrações, ocasionando a contaminação dos ecossistemas aquáticos, sendo o
pescado a principal via de intoxicação de seres humanos (ALVES et al., 2009).
Segundo Larcher (2000), diversos organismos podem ser utilizados como
bioindicadores de contaminação ambiental pelo fato de possuírem respostas para
vários
poluentes,
sendo
então
empregados
para
detectar
qualitativa
e
quantitativamente a poluição hídrica.
Todavia fatores como hábito alimentar, tamanho e idade dos organismos,
podem afetar as concentrações dos metais nesses animais, podendo variar de
espécie para espécie, de região para região, assim como nas diferentes épocas do
ano (FORSTNER e WITTMANN, 1983 apud ANDRADE et al., 2011).
18
Alguns dos indicadores utilizados na avaliação de impactos ambientais
em ecossistemas aquáticos são os macroinvertebrados bentônicos, água, sedimento
de fundo, peixes e comunidade perifítica (GOULART e CALLISTO, 2003 e
TOMAZELLI, 2003).
Quanto aos peixes, a absorção de metais pesados ocorre por meio da
pele ou escama, vias de respiração e alimentação (GOMES e SATO, 2011). Os
problemas decorrentes da contaminação em peixes são distúrbios no crescimento e
na reprodução além de mudanças histopatológicas na pele, brânquias, fígado e rins
(VITEK et al., 2007). Todavia o tamanho, hábito alimentar, peso, idade, o
comprimento e o tipo da espécie, são fatores que estão relacionados com a
capacidade de acumulação (GOMES e SATO, 2011).
Os macroinvertebrados bentônicos possuem algumas características
como diversidade biológica, hábito sedentário, ciclo de vida relativamente curto,
alimentação baseada principalmente em sedimentos, e serem importantes
componentes dos ecossistemas aquáticos (GOULART e CALLISTO, 2003).
Portanto, devido a estas características estes organismos têm sido
amplamente utilizados em avaliações de efeitos antrópicos sobre ecossistemas
aquáticos, evidenciando que entre os invertebrados bentônicos encontra-se a classe
dos bivalves representada por ostras, mariscos e mexilhões (AUGUSTINI e
MUCELIN, 2009).
2.3.1 Mexilhão dourado como bioindicador de metais pesados
O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) pertence ao filo Mollusca, mais
especificamente a classe dos bivalves, ordem Mytiloida e família Mytilidae. É um
bivalve popularmente conhecido como mexilhão dourado, devido a sua cor
característica, sendo que o nome Limnoperna fortunei, do grego “Limno”, que
significa água doce e “perna”, que significa mexilhão. Este molusco é originário de
rios do sudoeste asiático, distribuindo-se por Hong Kong, Japão e Taiwan e atinge
um tamanho médio de 3 cm a 4 cm (Figura 2), com um ciclo de vida de
aproximadamente 3 anos (MANSUR et al., 2012).
19
Figura 2: Mexilhão dourado (Limnoperna fortunei)
Fonte: MANSUR et al., 2012
O mexilhão dourado caracteriza-se por possuir maturação sexual precoce
e alta eficiência na reprodução, sendo que a mesma ocorre externamente (CEMIG,
2009). O desenvolvimento larval do mexilhão dourado (Figura 3 e 4) compreende
duas etapas, sendo a primeira delas composta por larvas desprovidas de valvas
(ovos, trocófora, pré-véliger), e a segunda com as larvas dotadas de valvas (véliger
tipo D, umbonadas, pedivéliger e plantígrada) (DRAGO et al., 2009).
Figura 3: Estágios larvais do mexilhão dourado. a) Ovo;
b) Pré-véliger com valvas incompletas; c) Véliger tipo
D; d) Véliger pré-umbonada; e) Véliger umbonada; f)
Plantígrada
Fonte: DRAGO et al., 2009
Figura 4: Ciclo de vida do mexilhão
dourado da fase planctônica até a
bentônica
Fonte: MANSUR et al., 2012
20
No estágio adulto o mexilhão dourado possui hábito epifaunal e
comportamento gregário fixando-se em substratos rígidos por meio do bisso que é
um feixe de filamentos protéicos muito resistentes que se estende da base do pé até
o substrato onde o organismo costuma se aderir, formando assim a bioincrustação
(RUPPERT, 2005).
O mexilhão dourado também caracteriza-se por ser um bivalve filtrador,
utilizando plâncton, material em suspensão e matéria orgânica para obter seu
alimento, umas vez que não possui rádula, sendo que o seu potencial de filtração
atinge cerca de 100 a 150 mL h-1, o que lhe confere o título de grande eficiência se
comparado a outros organismos filtradores (MANSUR et al., 2012). Justamente por
essa característica, Ravera e Riccardi (1997) apud Augustini e Mucelin (2009)
enfatizam que organismos filtradores, como o mexilhão dourado, são capazes de
bioacumular metais pesados entre outras substâncias, e, além disso, são animais
considerados resistentes a alterações bióticas, portanto podem ser utilizados como
bioindicadores de poluição.
Mansur et al. (2012), ressaltam a característica do mexilhão dourado de
ser um ativo filtrador e atuar como bioacumulador de uma série de substâncias
tóxicas, inclusive metais pesados, em seus tecidos e na concha. Além disso, este
bivalve é apreciado por diversas espécies de peixes, portanto existe risco sanitário
de bioacumulação de metais nos humanos que consomem peixes na sua
alimentação.
A mudança da dieta original de algumas espécies de peixes esta atribuída
a elevada disponibilidade do bivalve invasor que passou a integrar a cadeia
alimentar, sendo consumido inclusive por espécies consideradas representativas em
relação à pesca artesanal, comercial e desportiva, ou até mesmo utilizada na
piscicultura. Dentre as espécies identificadas como predadoras do Limnoperna
fortunei no Rio Paraná e Reservatório de Itaipu, destacam-se o Armado (Pterodoras
granulosus), Bagre amarelo, Mandi amarelo (Pimelodus maculatus), Bagre, Mandi
(Pimelodus
argentus),
Cascudo
abacaxi
(Megalancytrus
parananus),
Pacu
(Piaractus mesopotamicus), Piava, Piapara (Leporinus obtusidens), Pintado
(Schizodon borelli) entre outras (GARCIA e MONTALTO, 2009).
Quanto a espécie Pterodoras granulosus (Figura 5), observou-se que
após a invasão do Limnoperna fortunei ocorreu uma grande mudança na sua dieta,
sendo que no estudo publicado por Garcia e Montalto (2009), e voltado para a
21
análise do trato digestivo desta espécie, foram encontrados exemplares que
continham até 2830 indivíduos de mexilhão dourado, constituindo 100% da dieta.
Figura 5: Pterodoras granulosos com mexilhão dourado no estômago
Portanto, os moluscos, especialmente os bivalves, fornecem um
panorama localizado sobre a contaminação, pois são organismos relativamente
sedentários. Já os peixes fornecem um resultado mais abrangente, pois em
decorrência do hábito migratório por parte de algumas espécies a acumulação dos
poluentes ocorre por todas as regiões por onde passam (TOMAZELLI, 2003).
A legislação brasileira para metais pesados em produtos de pesca é
estabelecida pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) que estipula os
seguintes valores máximos permitidos (VMP), descritos na Tabela 1, para os metais
chumbo e cádmio, quanto ao cromo não existem limites estipulados.
Tabela 1: Valores máximos permitidos para os metais chumbo e cádmio em produtos de pesca
Metal pesado
Valor máximo permitido (VMP)
-1
Chumbo (Pb)
2,0 mg kg
Cádmio (Cd)
1,0 mg kg
-1
Fonte: Portaria 685 de 1998 da ANVISA.
Vários são os exemplos da presença de metais pesados no mexilhão
dourado Marengoni et al. (2013), encontrou valores de concentrações de chumbo
com média de 35,25 e 32,58 mg kg-1 para os dois pontos avaliados no reservatório
22
da Usina Hidrelétrica de Itaipu, no município de Santa Helena – PR. Cabe ressaltar
que os pontos analisados na pesquisa acima, encontravam-se próximos a tanques
redes, locais esses que recebem rações e produtos industrializados.
Augustini e
Mucelin (2009), obtiveram resultado de 63 mg kg-1 de chumbo e 8,0 mg kg-1 de
cádmio em análise realizada com mexilhão dourado no reservatório da Usina
Hidrelétrica de Itaipu, no município de São Miguel do Iguaçu – PR.
Resultados semelhantes foram obtidos em outros trabalhos com outras
espécies de bivalve. Um exemplo é Maia et al., (2006) que, avaliando o teor de
chumbo em mexilhões da espécie Perna perna em praias da região metropolitana do
Rio de Janeiro, obteve valores de 2,0 ± 0,93 mg kg-1. Emerenciano et al., (2009), em
análises realizadas com o molusco Anomalocardia brasiliana proveniente do estuário
Potengi/Jundiaí no Rio Grande do Norte, encontrou concentrações de 4,9 mg kg-1 de
chumbo, 0,2 mg kg-1 de cádmio e 3 mg kg-1 de cromo.
2.3.2 Sedimento como indicador de metais pesados
Sedimento é o resultado das deposições de materiais em suspensão ao longo
do tempo em rios, lagos e oceanos, sendo considerados como uma parte integrante
do sistema natural aquático, juntamente com a biota aquática. Em ambientes
aquáticos o sedimento constitui-se como uma fase mineralógica com partículas de
tamanho, forma e composição química diferente (HUTCHISON et al., 1943 apud
SILVA, 2002).
Os processos de erosão intensificam o transporte de sedimento orgânico
e inorgânico até os rios e lagos, sendo que os locais mais vulneráveis à deposição
são as zonas de várzea ou remansos, que apresentam baixa velocidade (TUNDISI,
2008).
Os sedimentos atuam como um local de deposição e acumulação de
compostos orgânicos, como inseticidas e herbicidas ou inorgânicos, como os metais
pesados. A deposição destes compostos pode variar de acordo com o tempo de
resistência da água no rio ou reservatório, ou seja, esta relacionada com a
sedimentação destes compostos que podem ser provenientes de fontes difusas ou
pontuais (COTTA, 2003). A presença de elevados índices de metais pesados nos
23
sedimentos pode indicar a existência de fontes de contaminação de ação antrópica e
não somente proveniente do intemperismo natural de rochas (JESUS et al., 2003).
A análise do material particulado, seja em suspensão ou na forma de
sedimento de fundo representa um excelente parâmetro para estudos de
contaminação por metais pesados, visto que estas partículas associam-se aos
metais traço e, dependo de fatores como vazão e velocidade da água tendem a
decantar e incorporar o sedimento de fundo, sendo assim, a composição química do
sedimento pode refletir na composição da coluna d’água (TOMAZELLI, 2003).
Com isso, a utilização de sedimentos como indicadores da qualidade de
ecossistemas aquáticos intensifica-se, uma vez que por meio do mesmo é possível
retratar condições ambientais que nem sempre são detectadas na avaliação da água
(CETESB, 2006). Além disso, os sedimentos passaram a ser tratados não só como
um local de deposição de poluentes, mas também como uma parte integrante dos
ecossistemas aquáticos (COTTA, 2003).
Considera-se o papel desenvolvido pelos sedimentos extremamente
importante para a avaliação de contaminação de ambientes aquáticos, pois eles
refletem a poluição de maneira mais abrangente, ou seja, viabilizam informações de
caráter espacial e temporal, visto que é possível detectar a presença de
contaminantes que por vezes não são detectados na água. Portanto, a acumulação
de poluentes nos sedimentos os qualificam como um excelente ponto de partida
para estudos de impacto ambiental (MOZETO, 1996 apud COTTA, 2003).
Normalmente, em rios e reservatórios, as concentrações de metais
pesados nos sedimentos em suspensão
normalmente são superiores às
encontradas na forma dissolvida ao longo da coluna d’água. Todavia a mobilidade
dos metais entre as duas formas depende de alguns fatores como as características
dos íons metálicos, o tamanho das partículas, a concentração dos poluentes e o
conteúdo orgânico (TOMAZELLI, 2003).
A resolução nº 344/2004 do CONAMA dispõe sobre as diretrizes para
avaliação de materiais a serem dragados em águas jurisdicionais brasileiras, com o
objetivo de estabelecer os limites toleráveis de parâmetros físico-químicos de
sedimentos para lançamento em outras áreas de modo a não representar riscos a
biota, classificando os sedimentos em nível 1 e nível 2 de acordo com a sua
qualidade, onde o nível 1 é considerado o limiar abaixo do qual são previstos efeitos
adversos a biota e o nível 2 considera-se o limiar acima do qual prevê-se um
24
provável efeito adverso a biota. Sendo assim os limites para chumbo, cádmio e
cromo estão descritos na Tabela 2:
-1
Tabela 2: Limites toleráveis de poluentes inorgânicos em fração total (mg kg )
Metal Pesado
Nível 1
Nível 2
-1
91,3 mg kg
-1
3,5 mg kg
Chumbo (Pb)
35 mg kg
Cádmio (Cd)
0,6 mg kg
Cromo (Cr)
37,3 mg kg
-1
90 mg kg
-1
-1
-1
Fonte: Resolução nº 344/2004 do CONAMA
A resolução nº 420/2009 do CONAMA que dispõe sobre critérios e valores
orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e
estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por
essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas, estipula os seguintes
valores máximos permitidos de concentração de metais pesados em sedimentos de
água corrente, conforme a Tabela 3.
-1
Tabela 3: Limites máximos de poluentes inorgânicos em fração total (mg kg )
-1
Metal Pesado
Limite Máximo (mg kg )
-1
Chumbo (Pb)
72 mg kg
Cádmio (Cd)
1,3 mg kg
Cromo (Cr)
75 mg kg
-1
-1
Fonte: Resolução nº 420/2009 do CONAMA
A
Agência
Americana
de
Proteção
Ambiental
(United
States
Environmental Protection Agency – USEPA), Canadá e União Européia por meio do
Programa de Sedimentos de Corrente da Administração Nacional Oceanográfica e
Atmosférica (National Oceanographic and Atmospheric Administration – NOAA)
estabelecem as concentrações limites para chumbo, cádmio e cromo em sedimentos
conforme a Tabela 4, sendo estes parâmetros adotados como o padrão internacional
e amplamente utilizados em publicações e pesquisas ambientais, visto que a
USEPA é um dos órgãos mais ativos no desenvolvimento de indicadores ambientais
e critérios que possam nortear as intervenções necessárias à conservação e
sustentabilidade dos recursos naturais.
25
-1
Tabela 4: Limites de concentração de poluentes inorgânicos em fração total (mg kg )
Metal Pesado
TEL*
PEL**
UET***
-1
Chumbo (Pb)
35 mg kg
Cádmio (Cd)
0,596 mg kg
Cromo (Cr)
57,3 mg kg
-1
-1
91,3 mg kg
-1
127 mg kg
3,53 mg kg
-1
3 mg kg
90 mg kg
-1
-1
-1
95 mg kg
-1
*TEL: concentração abaixo da qual efeitos adversos são esperados
**PEL: concentração na qual há probabilidade de ocorrência de efeitos adversos
***UET: concentração na qual os impactos biológicos adversos sempre são esperados
Fonte: Administração Nacional Oceanográfica e Atmosférica (BUCHMAN, 2008)
Alguns estudos realizados no Brasil, demonstram a presença de metais
pesados tóxicos em sedimentos, como Alves et al., (2010) em estudo desenvolvido
no córrego Monte Alegre e seus afluentes, que corresponde a um tributário do
córrego Ribeirão Preto no município de Ribeirão Preto (SP), encontraram médias de
concentração de 462,092 mg kg-1 para chumbo, 0,303 mg kg-1 para cádmio e
403,717 mg kg-1 para cromo, sendo foram utilizados como parâmetro de comparação
a Resolução 344/2004 do CONAMA e padrões holandeses.
Barreto e Bitar (2011), encontraram valores entre 2,8x10-6 a 3,0 x10-6 mg
kg-1 de cádmio e 2,5x10-6 mg kg-1 a 3,36 x10-5 mg kg-1 para chumbo no sedimento de
corrente do córrego Aragão em Patos de Minas/MG, sendo que o autor considerou
não haver contaminação pois os valores
apresentaram-se inferiores
aos
estabelecidos pela resolução nº 420/2009 do CONAMA.
2.3.3 Água como indicadora de metais pesados
Os metais pesados podem estar presentes na água na forma dissolvida,
coloidal ou particulada, evidenciando que estes compostos inferem grande
importância ecológica e ecotoxicológica (PIRES e SILVA, 2011).
Os níveis de metais pesados dissolvidos na água variam, portanto a
avaliação deste parâmetro de forma isolada se mostra insuficiente para obter um
panorama sobre a contaminação, sendo necessária a junção de análises da água
com outras fontes de obtenção de dados. A variação da concentração de metais
pesados ao longo da coluna d’água oscila por diversos fatores, dentre eles é
possível citar interferências ocasionadas por diluição pela precipitação, fluxo de
26
água, descargas locais de efluentes urbanos e industriais, variações de parâmetros
físico-químicos, estações do ano entre outros (TOMAZELLI, 2003).
A resolução nº 357/2005 do Conselho Nacional de Meio Ambiente
(CONAMA) dispõe sobre a classificação dos corpos de água e estabelece as
condições e padrões quanto as concentrações máximas para parâmetros físicos,
químicos e biológicos. Sendo que, para os metais chumbo, cádmio e cromo em
águas superficiais os limites encontram-se descritos na Tabela 5:
Tabela 5: Limites estabelecidos quanto aos metais pesados chumbo, cádmio e cromo nas águas
superficiais de classe II.
-1
Metal pesado
Limite Máximo (mg L )
-1
Chumbo
0,01 mg L
Cádmio
0,001 mg L
Cromo
0,05 mg L 1
-1
-
Fonte: Resolução 357 de 2005 do CONAMA
São diversos os trabalhos que determinam a presença de metais na água
usando como parâmetro de determinação a Resolução 357/2005 do Conama, um
deles é o de Alves et al. (2010), que encontraram médias de concentração dos
metais pesados chumbo, cádmio e cromo de 1,2x10-2 mg L-1, 3,43x10-5 mg L-1 e
4,05x10-4 mg L-1, respectivamente. Barreto e Bitar (2011), também determinaram a
presença de metais em águas para consumo e verificaram valores entre 5x10-6 e
1,5x10-5 mg L-1 de cádmio e 1,3x10-5 a 1,19x10-4 mg L-1 de chumbo nos três pontos
amostrados em estudo realizado no córrego Aragão em Patos de Minas (MG).
2.4 PARÂMETROS FISICOS E QUÍMICOS DA ÁGUA
A Resolução do Conama nº 357 de 2005 estabelece a classificação das
águas doces, salobras e salinas. O reservatório de Itaipu é considerado de classe II
para águas doces, visto que atende as principais características quanto a sua
utilização, abrangendo o abastecimento humano após tratamento convencional,
proteção de comunidades aquáticas, recreação de contato primário, irrigação,
aquicultura e atividades de pesca.
27
Além da classificação, esta resolução estabelece alguns limites quanto a
parâmetros físicos, químicos e biológicos de acordo com a classe a qual pertence.
Entre estes parâmetros destacam-se os seguintes (Tabela 6):
Tabela 6: Limites de alguns parâmetros físicos e químicos da água
Parâmetro
Limite
Turbidez
< 100 UNT
Sólidos dissolvidos totais
500 mg L
Oxigênio dissolvido
> 5 mg L
pH
6,0 a 9,0
-1
-1
Fonte: Resolução nº 357 de 2005 do CONAMA
2.4.1 Turbidez (UNT)
A turbidez da água caracteriza-se como o grau de interferência que um
feixe de luz sofre ao atravessar uma determinada amostra e é expressa em termos
de unidades de turbidez (UNT – Unidades Nefelométricas de Turbidez). Esta
interferência ocorre pela absorção ou espalhamento do feixe de luz devido à ação de
materiais em suspensão como argila, areia, matéria orgânica e inorgânica, plâncton,
organismos microscópicos e compostos corados solúveis (UNIVERSIDADE DO
MINHO, 2007).
Portanto o tamanho das partículas em suspensão varia desde grosseiro à
colóide, dependendo do grau de turbulência, e o resultado pode ser a água com
aparência nebulosa, sendo esteticamente indesejável e potencialmente perigosa
(COLOMBO, 2013), pois elevados índices de turbidez reduzem a zona eufótica e
comprometem a atividade fotossintética das algas submersas, além disso, também
pode suprimir a ictiofauna, resultando em impactos nas comunidades biológicas
(CETESB, 2009 e MACEDO, 2004).
28
2.4.2 Sólidos Totais Dissolvidos (STD)
Todas as partículas que não fazem parte da matéria líquida da água são
classificadas como material sólido, todavia existe uma diversidade quanto a
classificação dos sólidos presentes na água, conforme exemplifica a Figura 6:
Figura 6: Classificação da matéria sólida presente na água
Fonte: UFSC, 2013
Os sólidos dissolvidos podem ser definidos como a fração de sólidos que
encontra-se dissolvida na água, sendo que compõem-se principalmente de sais
inorgânicos com menor representatividade de matéria orgânica e gases dissolvidos
(UFSC, 2013). Para a determinação dos sólidos dissolvidos totais normalmente
utiliza-se uma relação com a condutividade elétrica já que ambos os parâmetros são
proporcionalmente relativos, ou seja, à medida que a salinidade aumenta o teor de
sólidos dissolvidos também tende a aumentar (UEL, 2013).
2.4.3 Oxigênio Dissolvido (OD)
O oxigênio dissolvido (OD) é fundamental para o mantimento da vida dos
organismos
aquáticos
e
em
águas
naturais
a
sua
concentração
varia
constantemente devido a ocorrência de processos biológicos, físicos e químicos. As
principais fontes de oxigênio para o meio aquático provêm da atmosfera e da
fotossíntese (MACEDO, 2004).
29
Por outro lado, a oxidação da matéria orgânica resultante da atividade dos
microorganismos, perdas para a atmosfera, respiração de organismos aquáticos e
oxidação de íons metálicos contribuem para a redução da concentração de oxigênio
dissolvido. A luminosidade também é um fator de impacto, pois se estiver restrita na
coluna d’água provoca a diminuição dos índices de OD, uma vez que diminui a
atividade fotossintética das algas (ESTEVES, 2011).
Os níveis de oxigênio dissolvido podem ser correlacionados com a
temperatura e a salinidade, visto que quanto maior a temperatura e a salinidade
menor tende a ser a disponibilidade de oxigênio. Além disso, os níveis de OD
tendem a ser menores durante a noite devido à cessão da atividade fotossintética e
a respiração dos organismos aquáticos (MACEDO, 2004).
2.4.4 Potencial Hidrogeniônico (pH)
O pH representa a concentração de íons de hidrogênio em uma solução.
É considerado um parâmetro importante em estudos de campo e saneamento
ambiental, pois tem influencia sobre os ecossistemas aquáticos provocando efeitos
diretos e indiretos sobre o ambiente (CETESB, 2009).
É um parâmetro químico que interfere na mobilidade e disponibilidade de
várias substâncias, podendo potencializar a toxicidade de metais traço como
chumbo, cádmio e cromo (UNIVERSIDADE DO MINHO, 2007).
2.4.5 Temperatura (°C)
A temperatura afeta a toxicidade e solubilidade de outros parâmetros,
como os sólidos que tendem a se dissolver mais em temperaturas mais elevadas,
enquanto que os gases dissolvem-se melhor em temperaturas mais baixas. A
principal fonte de aquecimento das águas é o sol, todavia incrementos de efluentes
podem contribuir para a elevação da temperatura, que estando em níveis
30
extremamente elevados, limitam a disponibilidade de oxigênio e podem levar a
mortalidade de organismos aquáticos (UNIVERSIDADE DO MINHO, 2007).
2.4.6 Condutividade Elétrica (CE)
A condutividade elétrica expressa a capacidade do meio em transmitir
corrente elétrica, devido a presença de ânions e cátions em solução. Águas com
maiores concentrações de impurezas tendem a apresentar maiores índices de
condutividade elétrica. A condutividade pode ser relacionada com a presença de
sólidos totais dissolvidos (STD), pois quanto maior a presença destes, maior tenderá
a ser a condutividade elétrica (MACEDO, 2004).
31
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
A Bacia Hidrográfica do Rio Paraná III (BP3), abrange uma extensa região
localizada no oeste do Paraná e sul do Mato Grosso do Sul (Figura 7). A área total
da bacia compreende 8000 km², e no seu entorno situam-se 29 municípios que
juntos somam cerca de 1 milhão de habitantes. Este território caracteriza-se por
possuir uma grande diversidade quanto a recursos naturais, biodiversidade,
abundância de água e solos de boa qualidade (ITAIPU, 2013).
Figura 7 : Localização da Bacia Hidrográfica do Paraná III
Fonte: ITAIPU, 2013
O solo da região classifica-se como Latossolo Vermelho, oriundos de
derrames basálticos. Quanto a cobertura florestal nativa, predomina a Floresta
Subtropical Estacional Semidecidual (PARIZOTTO, 2013).
32
A partir da década de 50 houve um aumento na ocupação na área,
principalmente pelo fato da região possuir solo de qualidade para atividades
agrícolas (ITAIPU, 2013). Atualmente o uso e ocupação do solo esta relacionado às
principais atividades econômicas na Bacia do Paraná III (Figura 8), que são as
culturas anuais (soja, milho e trigo), pastagens para criação de bovinos, plantéis de
suínos e aves, além das agroindústrias como frigoríficos, laticínios e fecularias
(SEMA, 2010; PARIZOTTO, 2013).
Figura 8: Uso e ocupação do solo na Bacia do Paraná III
Fonte: SEMA, 2010
O desenvolvimento destas atividades resultou em alguns impactos à
região como desmatamentos, erosão, concentração de sedimentos nas águas dos
rios, contaminação dos solos e das águas por agrotóxicos, acúmulo de dejetos da
pecuária e suinocultura nas águas dos rios e canalizações de esgoto doméstico e
industrial de maneira inadequada. Todavia com a construção da Usina Hidrelétrica
33
de Itaipu e a formação do reservatório no ano de 1982, diversas atividades voltadas
para a preservação e recuperação da área foram implantadas. Portanto realizaramse estudos visando identificar os principais problemas da Bacia Hidrográfica para
que posteriormente medidas mitigadoras fossem aplicadas. Dentre os problemas
identificados os principais foram: assoreamento, eutrofização, invasão do mexilhão
dourado, agrotóxicos e desmatamento (ITAIPU, 2013).
O clima da região caracteriza-se por ser subtropical úmido e segundo a
classificaçao de Köppen do tipo “Cfa”, atingido no mês mais frio temperaturas
inferiores a 18 ºC e no mês mais quente média acima de 22 ºC, com verões quentes
e ocorrência esporádica de geadas, tendo maior concentração pluviométrica nos
meses de verão (SEAB, 2011).
O estudo foi desenvolvido no reservatório da Usina Hidrelétrica de Itaipu
Binacional com sede na cidade de Foz do Iguaçu (PR), na fronteira com o Brasil e
Paraguai. O reservatório de Itaipu possui 1350 km² de área inundada, sendo
considerado o sétimo em relação a dimensões no Brasil. Possui uma profundidade
média de 22 m no corpo principal atingindo aproximadamente 170 m nas
proximidades da barragem (NUNES, 2010).
O desenvolvimento da pesquisa contou com o apoio da Divisão de
Reservatório, a qual auxiliou no transporte até os locais das coletas das amostras e
no fornecimento de informações pertinentes ao estudo.
As amostras de mexilhão dourado foram processadas no laboratório de
Engenharia Ambiental do Centro Universitário Dinâmica das Cataratas (Figura 9
F,G,H,I,J), e a determinação dos metais pesados realizada em espectrofotômetro de
absorção atômica (modalidade chama) ocorreu na Universidade Estadual do Oeste
do Paraná, campus de Marechal Cândido Rondon - PR.
Quanto às amostras de sedimento e água, após a coleta, as mesmas
foram encaminhadas para realização da análise de chumbo, cádmio e cromo pelo
Instituto Ambiental do Paraná (IAP) de Curitiba (PR). As coletas de mexilhão
dourado, sedimento e água foram realizadas em quatro pontos, conforme a Tabela 7
e Anexo I.
34
Tabela 7: Pontos de coleta de amostras de mexilhão dourado, sedimento e água
Ponto
Local
Coordenadas UTM
01
São Miguel do Iguaçu – Braço Passo Cuê – E11
E 760432 N 7191673
02
São Miguel do Iguaçu – Braço Passo Cuê – E14
E 761611 N 7189033
03
Foz do Iguaçu – Braço do Refúgio Biológico – TRFM-01
E 746738 N 7183210
04
Foz do Iguaçu – Braço do Refúgio Biológico – TRFJ-01
E 746695 N 7183583
3.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
3.2.1 Amostragem, processamento e determinação dos metais pesados nas
amostras de mexilhão dourado
A coleta das amostras de mexilhão dourado foi realizada no mês de julho
de 2013. A remoção do molusco foi feita a partir de troncos flutuantes e cordas
submersas (Figura 9 A,B), da balsa da estação de coleta de água da Companhia de
Saneamento do Paraná (SANEPAR). As amostras foram lavadas com água do
reservatório imediatamente após a coleta para remoção parcial de resíduos de
matéria orgânica e, posteriormente, foram acondicionadas em sacos plásticos
identificados e alocados dentro de caixa de isopor com gelo para conservação
durante o transporte.
No laboratório de Engenharia Ambiental do Centro Universitário Dinâmica
das Cataratas a amostra passou por homogeneização manual e em seguida,
parcelas representativas e em duplicata foram utilizadas para determinação do peso
e dimensão média, assim como a biomassa dos indivíduos (Figura 9 G, H, I). Após a
determinação da biomassa, amostras dos tecidos moles e concha foram alocadas
na estufa a 60 °C por 72 h com posterior trituração.
As amostras passaram pelo processo de digestão nitro-perclórica
(AOAC, 2005), (Figura 9 J), e foram acondicionadas em tubos de ensaio de vidro
com tampa de plástico vedável, com posterior conservação em geladeira até o
encaminhamento para determinação dos metais em estudo no espectrofotômetro de
35
absorção atômica (modalidade chama), no campus da Unioeste, na cidade de
Marechal Cândido Rondon (PR), conforme metodologia de Welz e Sperling (1999).
Todo
o
material
utilizado
na
manipulação
das
amostras
foi
descontaminado previamente em banho de ácido clorídrico 10% (v/v) por 24 h.
3.2.2 Amostragem, processamento e determinação de metais pesados nas
amostras de sedimento e água
A coleta das amostras de sedimento e água foi realizada no mês de julho
de 2013. O sedimento foi coletado com draga tipo Petersen (Figura 9 C) e
acondicionado em sacos plásticos identificados e vedados. A água foi coletada ao
longo da coluna d’água e disposta em frascos de polipropileno contento 1000 mL
(Figura 9 D). Ambas as amostras foram coletadas em duplicata para cada ponto e
acondicionadas em caixa térmica com gelo.
Todo o procedimento de coleta, conservação e encaminhamento atendeu
as normas pré-estabelecidas pelo Ambiental do Paraná (IAP) de Curitiba, no qual as
amostras foram encaminhadas para a realização das análises de chumbo, cádmio e
cromo.
3.2.3 Análises Físico-Químicas da Água
As análises de turbidez, sólidos dissolvidos totais, pH, temperatura e
condutividade elétrica foram realizadas com o auxilio da Sonda multiparâmetros da
marca HORIBA modelo U-50 (Figura 9 E). A sonda passou por processo de
calibração descrito pelo fabricante antes da realização das análises in loco.
36
3.2.4 Desenvolvimento da coleta e processamento das amostras
A coleta iniciou-se nos pontos P1 e P2 em um braço do Reservatório
próximo a cidade de São Miguel do Iguaçu – PR. Posteriormente, a coleta foi
realizada nos pontos P3 e P4, localizados na cidade de Foz do Iguaçu - PR, mais
precisamente no braço do Reservatório de Itaipu que pertence ao Refúgio Biológico
Bela Vista. As imagens A,B,C,D,E,F,G,H,I,K e L ilustram a coleta e o tratamento das
amostras.
Figura 9: Desenvolvimento da coleta e processamento das amostras
A
B
C
D
E
F
37
G
I
H
J
A) Coleta de mexilhão dourado em troncos flutuantes no Reservatório; B) Coleta de mexilhão dourado
na corda da balsa da companhia de abastecimento público de água; C) Draga de Petersen sendo
preparada para lançamento visando a coleta de sedimentos; D) Acondicionamento da água coletada
no recipiente adequado; E) Leitura da sonda multiparâmetros e posterior anotação dos resultados; F)
Mexilhão dourado coletado no ponto P3; G) Manipulação e separação da concha dos tecidos moles
do molusco; H) Conchas do bivalve; I) Tecidos moles do bivalve; J) Processo de digestão nitroperclórica.
.
38
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS DA ÁGUA
Quanto aos resultados dos parâmetros físico-químicos da água nos
pontos no Reservatório de Itaipu obtiveram-se os seguintes valores expressos na
Tabela 8.
Tabela 8: Resultados dos Parâmetros Físico-químicos da água do Reservatório de Itaipu
Ponto
P1
São Miguel
do Iguaçu
Foz do
Iguaçu
-1
-1
-1
T (°C)
pH
OD (mg L )
OD (%)
NTU
CE (dS m )
SDT (mg L )
18,72
6,71
6,63
72,95
2.00
0,0535
35
P2
21,92
6,44
5,95
69,70
3,85
0,0495
32
P3
21,54
7,05
7,09
82,40
4,60
0,0530
34
P4
CONAMA
357/05
21,60
7,00
7,20
83,70
3,50
0,0540
54
n/c
6a9
> 5,00
n/c
< 100
n/c
500
T– Temperatura; pH – Potencial Hidrogeniônico; OD – Oxigênio Dissolvido; OD – Oxigênio Dissolvido em
Porcentagem; NTU – Unidade Nefelométrica de Turbidez; CE – Condutividade Elétrica; SDT – Sólidos
Dissolvidos Totais
Os parâmetros físico-químicos (pH, OD, UNT e SDT) atenderam os
padrões estabelecidos para águas de classe II, no qual se enquadra o Reservatório
de Itaipu, segundo a Resolução nº 357 de 2005, do CONAMA. O pH manteve-se na
faixa neutra, embora os pontos P1 e P2 apresentaram pH levemente mais ácido se
comparado aos pontos P3 e P4. Evidenciando que o
pH pode potencializar a
toxicidade de metais traço como chumbo, cádmio e cromo (UNIVERSIDADE DO
MINHO, 2007), alterando a solubilidade de determinados compostos na água e
interferindo sobre a disponibilidade de muitas substâncias (MIEB, 2007). Afinal,
considera-se que em meios mais ácidos a dessorção de metais como o cádmio pode
ser facilitada (MCBRIDE, 1989 apud PIERANGELI, et al., 2005).
Quanto ao oxigênio, novamente, nota-se uma breve semelhança entre os
pontos P1 e P2 e os pontos P3 e P4. Estas semelhanças podem ser explicadas,
devido à proximidade entre estes pontos.
39
Quanto aos SDT, o P4, apresentou superioridade aos outros pontos,
sendo que este resultado pode estar relacionado com a localização deste ponto, que
situa-se 100 m à jusante de um conjunto de duas linhas de tanques rede.
Para os parâmetros restantes (T°C, OD% e CE) a Resolução citada não
prevê limites, porém percebe-se que nenhum dos valores mostrou-se fora dos
padrões. Em relação às temperaturas amenas registradas, evidencia-se o fato de a
coleta ter sido realizada no mês de julho, ou seja, no inverno. Quanto a
condutividade elétrica notou-se semelhança entre todos os pontos, e os valores
foram baixos, o que pode indicar que o ambiente não se encontra carregado de
impurezas que normalmente contribuem para a elevação da condutividade elétrica
(MACEDO, 2004). Contudo os parâmetros físico-químicos obtidos neste estudo se
assemelham ao de Marengoni et al., (2013), realizado em uma área aquícola do
Reservatório de Itaipu, mais precisamente no município de Santa Helena, entre o
período de abril/2009 e março/2010, e que obtiveram as variáveis físico-químicas,
pH médio de 7,53±0,47, temperatura média de 24,40°C±3,21, condutividade elétrica
de 54,09±1,18 dS m-1 e oxigênio dissolvido de 8,41±0,89 mg L-1.
4.2 BIOMETRIA DO MEXILHÃO DOURADO
A biometria dos bivalves coletados mostrou que no P1 e P2 os
organismos tratavam-se de jovens adultos, visto que a sua dimensão atingiu em
torno de 1 cm. No ponto P2 e P3, os indivíduos coletados apresentaram dimensões
superiores, situando-se por volta dos 2 cm, portanto é possível considerar que
tratavam-se de organismos com dois anos de idade em média.
Pois conforme
afirma Mansur et al., (2012) este bivalve atinge em média 3 cm a 4 cm com um ciclo
de vida de aproximadamente 3 anos, portanto a média de crescimento anual é de 1
cm/ano. A Tabela 9 apresenta os valores médios de peso, dimensão e biomassa
dos bivalves.
40
Tabela 9: Peso médio, dimensão média e biomassa dos indivíduos coletados nos quatro pontos.
Ponto
Peso Médio (g)
Dimensão Média (mm)
Biomassa
P1
P2
P3
P4
0,0814 ± 0,04
0,0725 ± 0,004
0,6109 ± 0,04
0,5556 ± 0,07
10,13 ± 0,02
9,59 ± 0,02
23,93 ± 0,01
22,19 ± 0,01
38%
31%
29%
23%
Quanto ao peso médio dos indivíduos no P1 e P2, obteve-se média
semelhante. Em contra-partida, o peso dos indivíduos obtido no P3 e P4 foi superior
aos encontrados no P1 e P2. Sendo que este peso superior pode ser atribuído ao
fato de que os mexilhões no P3 e P4 eram adultos mais desenvolvidos.
Em relação à biomassa a faixa de intervalo entre os pontos foi
relativamente pequena, abrangendo o menor índice para o P4 e o maior para o P1.
Os índices de biomassa no P1 e P2 foram ligeiramente superiores ao restante dos
pontos, pois estes eram jovens adultos e portando a concha do molusco ainda
estava em fase de crescimento, resultado assim em uma biomassa maior.
4.3 METAIS PESADOS NO SEDIMENTO
Os resultados quanto à concentração de metais pesados nas amostras de
sedimento são descritos na Tabela 10, sendo que de modo geral percebeu-se que
os pontos P1 e P2 apresentaram as maiores concentrações para todos os metais.
Tabela 10: Resultados quanto à concentração dos metais pesados nas amostras de sedimento
1
1
1
Cd (mg Kg- )
Pb (mg Kg- )
Cr (mg Kg- )
1,18
27,8
129,58
0,88
24,81
82,53
0,95
18,20
32,31
0,79
17,93
33,49
1,3
72
75
N.1
N.2
N.1
N.2
N.1
N.2
0,6
3,5
35
91,3
37,3
90
NOAA/2008**
TEL PEL UET
TEL PEL UET
TEL PEL UET
0,596
3
3,53
35
91,3 127
37,3
90
95
* Resolução 344/2004: N.1 (Nível 1) – Limiar abaixo do qual são esperados efeitos adversos à biota
e N.2 (Nível 2) – Limiar acima do qual são previstos prováveis efeitos adversos à biota
**NOAA/2008: TEL: concentração abaixo da qual efeitos adversos são esperados; PEL: concentração
na qual há probabilidade de ocorrência de efeitos adversos; UET: concentração na qual os impactos
biológicos adversos sempre são esperados
Ponto
P1
P2
P3
P4
Resolução 420/2009 CONAMA
Resolução 344/2004 CONAMA*
41
Baseando-se nas Resoluções 420/2009 e 344/2004 do CONAMA, bem
como nos padrões internacionais estabelecidos pela Agência Americana de
Proteção Ambiental (United States Environmental Protection Agency – USEPA),
Canadá e União Européia por meio do Programa de Sedimentos de Corrente da
Administração Nacional Oceanográfica e Atmosférica (National Oceanographic and
Atmospheric Administration – NOAA) todos os pontos amostrados apresentaram
valores inferiores aos limites máximos permitidos ou recomendados, exceto o P1 e
P2 que registraram concentrações excedentes para o cromo.
A resolução nº 420/2009 do CONAMA também delimita os valores
máximos permitidos, todavia não subdivide em níveis de concentração como ocorre
na Resolução nº 344/2004. Comparando-se os resultados com a resolução nº
420/209 observa-se que tanto para cádmio quanto para chumbo os índices
mantiveram-se abaixo do limite, porém em relação ao cromo o P1 e P2 registraram
valores superiores.
Quanto aos limites estabelecidos pela National Oceanographic and
Atmospheric Administration (NOAA), a concentração do metal cádmio situou-se
entre os limites de TEL (concentração abaixo da qual os efeitos adversos são
esperados) e PEL (concentração na qual há probabilidade de ocorrência de efeitos
adversos). Para o chumbo, todos os pontos apresentaram índices inferiores ao TEL.
Em relação ao cromo, para P3 e P4, as concentrações ficaram abaixo do limiar TEL,
todavia o P1 e P2 registraram valores acima de UET (concentração na qual os
impactos biológicos adversos sempre são esperados), o que indica que este local
necessita de maior atenção e aplicação de estudos mais aprofundados quanto ao
cromo, visto que as concentrações excedentes podem representar o risco de ações
antrópicas nestes pontos.
Na pesquisa de Belo et al., (2010), em que foi realizado análise de
sedimento das nove praias artificiais do Reservatório de Itaipu foram encontradas
concentrações de cromo abaixo do TEL em vários pontos estudados, exceto nas
praias de Foz do Iguaçu, Santa Terezinha de Itaipu e Missal, onde os níveis estavam
acima do TEL. Quanto ao chumbo, os autores encontraram valores inferiores ao TEL
e superiores apenas para as praias de Foz do Iguaçu e de Missal, no entanto,
abaixo de PEL, em relação ao cádmio as concentrações não atingiram o limite
detectável do método analítico.
42
Segundo a Resolução 344/2009 do CONAMA, em relação ao cromo, P3 e
P4 mantiveram-se abaixo do nível 1, o P2 manteve-se em meio termo ao nível 1 e
2, e o P1 ultrapassou o nível 2. Na pesquisa de Chambo (2011), no Reservatório de
Itaipu em Santa Helena (PR) as concentrações de cromo no sedimento situaram-se
entre o nível 1 e 2 para o cromo, atingindo 45,3 mg Kg-1, durante a estação de
inverno, assim como ocorreu neste estudo no P2, evidenciando que Chambo (2011),
observou que esta estação destacou-se com os maiores índices do metal, se
comparada as outras estações do ano. Comparando-se os valores de cromo
encontrados no P1 e P2 neste trabalho com o estudo de Bonai (2007), que avaliou a
presença de metais pesados no Reservatório da Usina Hidrelétrica de Itá em Santa
Catarina, nota-se que as concentrações são semelhantes, visto que a autora
encontrou valores que variavam entre 74,63 mg kg-1 e 119,50 mg kg-1. Portanto, os
resultados das análises apontam que, tanto o Reservatório de Itaipu, quanto o de Itá,
podem estar refletindo as atividades ao seu entorno que, no caso dos dois
reservatórios, caracteriza-se por ser a agropecuária, principalmente voltada para
suínos, além da agricultura que pode estar relacionada ao uso de defensivos
agrícolas contaminantes (BONAI, 2007).
Além disso, essas concentrações de cromo mais elevadas no P1 e P2
podem ser atribuídas ao fato dos pontos P3 e P4 situarem-se em um braço do
reservatório que pertence ao Refúgio Biológico de Itaipu e, portanto a interferência
antrópica, bem como a possibilidade de descartes de contaminantes na região ser
considerada praticamente nula. Enquanto que os pontos P1 e P2 situam-se
próximos ao rio Passo Cuê, que é afluente do Reservatório de Itaipu, sendo que este
rio localiza-se em uma micro bacia predominantemente agrícola (soja, milho, trigo e
aveia), contando ainda com algumas agroindústrias como fecularias e frigoríficos
(LEONARDO, 2003). É importante lembrar que o emprego de fertilizantes em áreas
agrícolas é considerado uma possível fonte de contaminação por cromo (CETESB,
2009; USP, 2008).
Analisando-se mais detalhadamente os resultados de cádmio com a
resolução nº 344/2004 do CONAMA, observa-se que todos os pontos apresentaram
concentrações situadas entre a faixa do nível 1 e 2, o que indica que apesar de não
ter ultrapassado os limites nos quais provavelmente se esperam efeitos adversos à
biota, as concentrações também não se mantiveram abaixo do limite no qual não se
esperam efeitos, ou seja, observou-se um meio termo.
43
Entre os pontos analisados, o P1 destacou-se na concentração de
cádmio, que embora tenha se situado abaixo dos limites pré-estabelecidos, mostrouse relativamente superior aos demais pontos de coleta, o que pode estar relacionado
às atividades agrícolas desenvolvidas na região do ponto, pois uma das fontes de
poluição por cádmio provém da utilização de fertilizantes, principalmente os
fosfatados (BAIRD, 2002), além da queima proveniente dos combustíveis fósseis
(CETESB, 2012).
Comparando-se ao estudo de Bonai (2007), o Reservatório de Itaipu
apresentou índices inferiores, visto que no Reservatório de Itá os valores registrados
para o cádmio situaram-se entre 5,33 mg kg-1 e 7,87 mg kg-1. Em relação ao estudo
de Chambo (2011), que também abrangeu o Reservatório de Itaipu, os valores
encontrados para o cádmio foram superiores ao Nível 1 em todas as estações do
ano, pois a autora encontrou médias de 2,26 mg kg-1 no outono e de 1,40 mg kg-1 no
verão, não ocorrendo oscilações significativas nas demais estações do ano. A
variação dos resultados obtidos neste trabalho em relação ao de Chambo (2001)
pode ser resultante do ponto de coleta, pois, apesar do P3 e P4 neste estudo
situarem-se próximos a tanques rede, assim como no trabalho de Chambo (2011), a
quantidade de tanques em cada ponto analisado difere muito.
Baseando-se na resolução nº 344/2004 do CONAMA, quanto ao chumbo,
em todos os pontos as concentrações permaneceram abaixo do nível 1, ou seja, não
são esperados efeitos adversos à biota. No estudo publicado por Bonai (2007), os
valores também situaram-se abaixo do limite, variando entre 17 mg kg-1 e 31,58 mg
kg-1. No estudo publicado por Chambó (2011), as maiores concentrações de chumbo
foram registradas nas estações de inverno e outono, que inclusive superaram o nível
1, atingindo respectivamente 53 mg kg-1 e 44 mg kg-1. Apesar do estudo de Chambó
(2011), ter sido realizado no mesmo reservatório os índices podem ter variado, pois
nos meses de inverno do ano de 2013, as chuvas atípicas da época resultaram na
cheia do reservatório que ultrapassou a cota 220, sendo que normalmente opera
entre a cota 219 e 220 (ITAIPU, 2013), portanto é necessário considerar o efeito da
diluição.
Além dos estudos comparativos citados, outros realizados pelo Brasil,
demonstram a presença de metais pesados tóxicos em sedimentos, como Alves et
al., (2010) em estudo desenvolvido no córrego Monte Alegre e seus afluentes, que
corresponde a um tributário do córrego Ribeirão Preto no município de Ribeirão
44
Preto (SP), encontrou médias de concentração de 462,092 mg kg-1 para chumbo,
0,303 mg kg-1 para cádmio e 403,717 mg kg-1 para cromo, sendo que foram
utilizados como parâmetro de comparação a Resolução 344/2004 do CONAMA e
padrões holandeses.
Barreto e Bitar (2011), encontraram valores entre 2,8x10-6 e 3x10-6 mg kg1
de cádmio e 2,5x10-6 mg kg-1 a 3,36x10-5 mg kg-1 para chumbo no sedimento de
corrente do córrego Aragão em Patos de Minas/MG, sendo que o autor considerou
não haver contaminação pois os valores
apresentaram-se inferiores
aos
estabelecidos pela resolução nº 420/2009 do CONAMA.
4.4 METAIS PESADOS NA ÁGUA
Os resultados das concentrações de metais pesados na água são
expressos na Tabela 11. Conforme as análises realizadas pelo Instituto Ambiental
do Paraná (IAP) em Curitiba todas as concentrações mantiveram-se dentro dos
limites permissíveis de acordo com a Resolução nº 357 de 2005 do CONAMA.
Tabela 11: Resultados quanto à concentração de metais pesados na água
Ponto
P1
P2
P3
P4
Resolução 357/2005 CONAMA
-1
Cd (mg L )
< 0,00025
< 0,00025
< 0,00025
< 0,00025
0,001
-1
Pb (mg L )
< 0,005
< 0,005
< 0,005
< 0,005
0,01
-1
Cr (mg L )
< 0,00375
< 0,00375
< 0,00375
< 0,00375
0,05
A principal questão que evolve a utilização da água como indicador para
contaminação por metais pesados relaciona-se ao fato da alta capacidade de
diluição deste componente dos ecossistemas aquáticos, sendo considerado,
conforme Tomazelli (2003), insuficiente para se obter um panorama sobre a
contaminação do ambiente quando é tratada de forma isolada, justamente pelo fato
da oscilação quanto a concentração de metais traço ao longo da coluna d’água, por
diversos fatores como precipitação, fluxo da água, descargas de efluentes
contaminados, parâmetros físico-químicos e até mesmo as estações do ano.
45
Ressaltando que apesar da coleta ter sido realizada em julho, ou seja, na
estação de inverno, que normalmente registra queda nos índices pluviométricos, o
ano de 2013 foi atípico e na época da coleta o reservatório encontrava-se acima da
cota 220, o que indica que os altos índices de precipitação no período podem ter
contribuído para a diluição dos metais traço ao longo da coluna d’água. Todavia
existem diversos trabalhos que abordam a presença de metais na água, utilizando
como parâmetro de determinação a Resolução 357/2005 do Conama, um deles é o
de Alves et al., (2010), que encontraram médias de concentração dos metais
pesados chumbo, cádmio e cromo de 1,2x10-2 mg L-1, 3,43x10-5 mg L-1 e 4,05x10-4
mg L-1, respectivamente.
Na pesquisa de Barreto e Bitar (2011), também determinaram a presença
de metais em águas para consumo e verificaram valores entre 5,0x10-6 e 1,5x10-5
mg L-1 de cádmio e 1,3x10-5 a 1,19x10-4 mg L-1 de chumbo nos três pontos
amostrados em estudo realizado no córrego Aragão em Patos de Minas (MG).
No trabalho publicado por Chambo (2011), foi detectada a presença de
cádmio apenas no verão atingindo a concentração de 1,0x10-3 mg L-1, e os níveis de
cromo e chumbo foram extremamente baixos, sendo considerados praticamente
nulos. Tomazelli (2003), também encontrou concentrações de cádmio e chumbo
inferiores aos limites de detecção (< 8,0x10-4 mg L-1).
4.5 METAIS PESADOS NO MEXILHÃO DOURADO
Os resultados obtidos quanto à concentração de metais pesados nas
amostras de tecidos moles de mexilhão dourado nos quatro pontos analisados são
descritos na Tabela 12.
Tabela 12: Resultados das análises de metais pesados nas amostras de tecidos moles de mexilhão
dourado
-1
-1
-1
Ponto
Cd (mg kg )
Pb (mg kg )
Cr (mg kg )
P1
<0,005
0,280
0,070
P2
<0,005
0,335
0,045
P3
<0,005
0,340
0,115
P4
<0,005
0,365
0,095
Portaria 685/1998 ANVISA
1,0
2,0
*
* A resolução citada não estipula valores máximos permissíveis para o elemento cromo.
46
Quanto aos resultados das concentrações de metais pesados na concha
obtiveram-se os resultados descritos na Tabela 13.
Tabela 13: Resultados das análises de metais pesados nas amostras da concha do mexilhão dourado
-1
-1
-1
Ponto
Cd (mg kg )
Pb (mg kg )
Cr (mg kg )
P1
0,0125
0,610
0,03
P2
0,0100
0,625
0,01
P3
<0,005
0,690
0,02
P4
<0,005
0,585
0,01
Portaria 685/1998 ANVISA
1,0
2,0
*
* A resolução citada não estipula valores máximos permissíveis para o elemento cromo.
Conforme observa-se os resultados apontaram que em todos os pontos
analisados as concentrações de metais pesados tóxicos, tanto para os tecidos moles
do molusco quanto para a concha mantiveram-se abaixo dos limites préestabelecidos pela legislação Brasileira, que neste caso é delimitada pela Portaria nº
685 de 1998 da Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e que dispõe
limites de contaminação para os metais pesados chumbo e cádmio em produtos de
pesca.
Em relação ao metal pesado cádmio tanto para os tecidos moles quanto
para a concha, praticamente em todos os pontos, os resultados apontaram
concentrações abaixo de 0,005 mg L-1 , todavia no P1 e P2 situados no braço do
reservatório Passo Cuê na cidade de São Miguel do Iguaçu (PR). As amostras da
concha do molusco registraram concentrações significativamente superiores,
atingindo 0,0125 mg L-1 no P1 e 0,01 mg L-1 no P2, o que representa um aumento de
60% e 50%, respectivamente nas concentrações, se comparado aos outros pontos.
No estudo publicado por Tomazelli (2003), também foram encontradas
concentrações baixas de cádmio nos bivalves analisados, sendo que para o bivalve
Corbicula flumínea, que assim como o Limnoperna fortunei é originário da Ásia, os
valores variaram nas seis bacias hidrográficas estudadas no estado de São Paulo
entre a ausência do elemento e concentrações de até 1,21 mg kg-1.
Entre as causas da contaminação por cádmio, consideram-se os
efluentes domésticos e as fontes atmosféricas contribuintes para quantidades
significativas de cádmio no meio aquático (MASON et al., 2000 apud TOMAZELLI,
2003). Além disso, deve-se considerar as fontes difusas ou não-pontuais, como as
47
de origem da deposição atmosférica e aplicação de fertilizantes e agrotóxicos
(TOMAZELLI, 2003).
Dentre os metais analisados, o chumbo foi o que registrou os maiores
índices de concentração no molusco, tanto para a concha como para os tecidos
moles. Comparando-se as concentrações de chumbo com os outros metais, no
corpo mole dos bivalves os níveis foram 85% maiores em relação ao cádmio e 75%
em relação ao cromo. Para a concha, estes índices sobem para 99% em relação ao
cádmio e 97% para o cromo.
Quanto às concentrações de chumbo na concha, observaram-se que
estas foram em média 47% superiores aos valores encontrados nos tecidos moles
para o mesmo metal. Para o cádmio, observou-se que na concha as concentrações
foram 38% maiores que nos tecidos moles. Em relação as concentrações de cromo,
ocorreu o inverso e analisando-se todos os pontos amostrados, as quantidades do
metal tóxico no corpo mole dos moluscos foi 77% superior às concentrações
registradas na concha.
Portanto, percebeu-se uma tendência do molusco analisado em acumular
maior quantidade de cromo nos tecidos moles e de chumbo e cádmio na concha.
Este resultado pode ser atribuído ao fato de que a concha é um depósito natural de
metais, pois sua constituição baseada em cálcio resulta numa maior afinidade entre
com os metais Cd e o Pb, devido à carga elétrica e a proximidade entre os raios
atômicos destes elementos que favorecem a competição pelos mesmos sítios de
ligação (BELCHEVA et al., 2006 apud CHAMBO, 2011).
Em
estudos
com
moluscos
utilizados
na
alimentação
humana
normalmente as análises se concentram nos músculos, pois conforme afirma
Gonçalves et al., (2007) a determinação da concentração dos metais nos tecidos
dos moluscos é importante pois fornece informações relevantes quanto a
capacidade de transmissão dos poluentes. Evidenciando que, em pesquisas que
envolvem a análise de metais pesados em moluscos comestíveis, a utilização da
concha nas análises é relativamente pequena, embora ela apresente algumas
vantagens se comparada aos tecidos moles, pois a concha é capaz de integrar as
concentrações ao longo da vida do organismo e uma vez que o metal é adsorvido,
dificilmente
será
mobilizado
novamente,
diminuindo
concentrações (BELLOTTO e MIEKELEY, 2005).
assim
oscilações
nas
48
Quanto ao mexilhão dourado, embora ele não seja apreciado como
alimento por humanos, a sua integração na cadeia alimentar de peixes é
comprovada (CHAMBO, 2011). Neste estudo, diferentemente dos demais, as
concentrações de metais pesados na concha e na parte mole foram abordadas
separadamente, visto que a elevada disponibilidade de bivalves invasores provocou
a mudança da dieta original de várias espécies de peixes que começaram a
alimentar-se deles (GARCIA e MONTALTO, 2009).
Todavia algumas espécies não são capazes de digerir as conchas do
molusco, fato este evidenciado pela alta incidência de conchas intactas no trato
digestório (OLIVEIRA et al., 2010 apud LOPES e VIEIRA, 2012), assim como
ressalta Mansur et al., (2012) que observaram em alguns exemplares de cascudas
das espécies R. microlepdogaster e R. strigilata, apresentavam deformidades na
região anal, causadas por conchas não digeridas de mexilhão dourado.
Baseando-se nestes fatos, justifica-se a análise dos tecidos moles e da
concha do mexilhão dourado de maneira separada, pois somente assim seria
possível obter resultados que expressassem as proporções de metais pesados em
cada parte do molusco, conforme apontou o presente estudo.
Diversos estudos publicados como o de García e Protogino (2005) apud
Garcia e Montalto (2009), ressaltam a hipótese de bioacumulação de metais na
musculatura dos peixes estaria relacionada ao consumo de bivalves exóticos
contaminados. Assim como Chambo (2011) alerta, visto que em seu estudo baseado
no peixe armado (Pterodoras granulosus), os níveis de chumbo, cádmio e cromo
apresentaram-se superiores aos estabelecidos pela legislação vigente.
Portanto, o monitoramento aquático potencializa-se com a aplicação de
estudos sobre a bioacumulação em organismos como mexilhões, pois estes
possuem a capacidade de acumular contaminantes em seus tecidos e concha
(FERREIRA, 2011).
Somando-se as concentrações de metais pesados encontradas na
concha e nos tecidos moles do mexilhão dourado, conforme descreve a Tabela 14,
observou-se que o chumbo permaneceu representando a maior concentração,
seguido pelo cromo e cádmio. Nota-se que dos pontos analisados, o P3 apresentou
a maior concentração de chumbo com 1,03 mg kg-1 e de cromo com 0,135 mg kg-1.
Em relação ao cádmio o ponto que apresentou uma ligeira superioridade quanto à
concentração foi o P1 atingindo 0,0175 mg kg-1.
49
Tabela 14: Somatória das concentrações de metais pesados na concha e nos tecidos moles de
mexilhão dourado
Ponto
P1
P2
P3
P4
Portaria 685/1998 ANVISA
-1
Cd (mg kg )
0,017
0,015
0,010
0,010
1,0
-1
Pb (mg kg )
0,890
0,960
1,030
0,950
2,0
-1
Cr (mg kg )
0,100
0,055
0,135
0,105
*
Os valores das concentrações presentes na concha e nos tecidos dos
bivalves, quando somados também não ultrapassaram os limites máximos
permissíveis delimitados pela legislação pertinente para produtos de pesca, todavia
é necessário ponderar, pois houve acumulação, e o fato do molusco estar presente
na dieta de algumas espécies de peixes conforme afirma Garcia e Montalto (2009),
pode representar uma transferência desses metais pesados tóxicos ao longo da
cadeia alimentar.
No trabalho de Agustini e Mucelin (2009), em análise realizada com
mexilhão dourado quanto a presença de metais pesados cádmio e chumbo no
reservatório de Itaipu, mais precisamente no município de São Miguel do Iguaçu,
obtiveram 63 mg kg-1 para o chumbo e 9 mg kg-1 para o cádmio. Sendo que os
autores atribuíram as elevadas concentrações ao manejo agropecuário inadequado,
utilização abusiva de agrotóxicos, além do despejo de efluentes urbanos, industriais
e agropecuários, principalmente de suinoculturas nos rios que deságuam no
Reservatório de Itaipu.
Em outra pesquisa, Marengoni et al. (2013), encontrou valores de
concentrações de chumbo com média de 35,25 e 32,58 mg kg -1 para os dois pontos
avaliados no reservatório da Usina Hidrelétrica de Itaipu, no município de Santa
Helena – PR. Todavia cabe ressaltar que os pontos analisados na pesquisa do autor
encontravam-se próximos a um grande cultivo de peixes em tanques redes, locais
esses que recebem rações e produtos industrializados.
Diversos outros trabalhos abordam a questão da bioacumulação em
moluscos, como por exemplo, Maia et al., (2006) que, analisando mexilhões da
espécie Perna perna em praias da região metropolitana do Rio de Janeiro, obteve
valores de chumbo de 2,0 ± 0,93 mg kg-1. Carvalho et al., (2001) que também
utilizaram o mexilhão Perna perna para estudar a contaminação por metais pesados
na Ilha de Santana encontraram concentrações de 1,80 mg kg-1 para cádmio, 1,25
50
mg kg-1 para cromo e 0,38 mg kg-1 para chumbo. Assim como Bellotto et al., (2005)
em Itajaí (SC) estudando mexilhões Perna perna, que foram transplantados para
uma área próxima a uma indústria de beneficiamento de aço, obteve médias entre
0,84 e 1,15 mg kg-1 para cromo e 1,17 a 1,33 mg kg-1 para cádmio. Emerenciano et
al., (2009), em análises realizadas com o molusco Anomalocardia brasiliana
proveniente do estuário Potengi/Jundiaí no Rio Grande do Norte, encontrou
concentrações de 4,9 mg kg-1 de chumbo, 0,2 mg kg-1 de cádmio e 3 mg kg-1 de
cromo.
Em estudo realizado por Marengoni et al., (2013), no Reservatório de
Itaipu em uma área aquícola, abordando dois pontos, sendo um deles no tanquerede e o outro localizado a 100 m, entre abril de 2009 e março de 2010, observou-se
concentrações médias de dos metais chumbo, cádmio e cromo de 35,25 mg kg-1,
3,33 mg kg-1e 4,08 mg kg-1, respectivamente no ponto localizado no tanque-rede.
Enquanto que no ponto a 100m encontrou-se médias de 32,58 mg kg-1, 3,08 mg kg-1
e 4,83 mg kg-1, respectivamente. O autor também evidencia o fato de terem ocorrido
oscilações quanto à concentração dos metais pesados tóxicos cádmio e chumbo no
bivalve entre as estações do ano, visto que no outono e inverno não foi detectado o
metal pesado cádmio, e na primavera e verão os valores ultrapassaram os limites
descritos na legislação atingindo 6,50±0,55 mg kg-1
e 6,33±0,52 mg kg-1
respectivamente. Isto também ocorreu com o chumbo, pois na primavera e verão as
concentrações foram de 51,83±2,93 e 50,16±4,12 respectivamente, enquanto que no
outono e inverno as concentrações foram de 17,83±3,66 mg kg-1 e 15,83±2,56 mg
kg-1. Quanto ao cromo não foram detectadas variações sazonais e as concentrações
situaram-se próximas a faixa de 5 mg kg-1.
Estas oscilações foram atribuídas por Marengoni et al., (2013), devido a
menor capacidade de drenagem antes da primavera, caracterizada pelos baixos
índices pluviométricos durante estas estações do ano e um provável incremento das
fontes poluidoras e dos efeitos dos efluentes impactantes deslocados após o período
de maior concentração das chuvas. Silva et al., (2010) durante a avaliação de
concentração de metais pesados no bivalve Mytella falcata em um estuário do Rio
Timbó em Pernambuco, não detectaram a presença de cádmio e cromo em seu
estudo.
Outro fator relevante observado neste estudo foi que os níveis de
acumulação foram relativamente superiores para o cádmio nos mexilhões do P1 e
51
P2 que eram mais jovens e apresentavam proporções relativamente maiores quanto
a biomassa, e para o chumbo e cromo nos indivíduos coletados nos pontos P3 e P4,
que eram mais desenvolvidos. Estas pequenas diferenças também foram notadas
por Tomazelli (2003), pois algumas espécies de bivalves utilizados em seu estudo
apresentaram correlações inversas entre o peso do tecido e os teores dos metais,
enquanto outras apresentaram correlações diretas, e tais correlações foram, ainda,
variáveis para os diferentes elementos.
No estudo de Nogarol et al.,(2009) analisando a bioacumulação de metais
pesados no bivalve límnico Diplodon expansus, detectaram a presença de cádmio e
chumbo na massa visceral da maioria dos organismos analisados e notaram que o
órgão com maior potencial acumulativo nos moluscos são as glândulas digestivas.
Além disso, os autores perceberam que houve uma relação inversa quanto a
presença de metais e o tamanho dos organismos, sendo este fator atribuído as
possíveis taxas metabólicas que tendem a ser maiores na fase juvenil resultando na
potencialização
da
assimilação
dos
metais.
Todavia,
ressalta-se
que
as
concentrações quanto a metais pesados nos organismos aquáticos variam de
acordo com a espécie, tamanho e também com os sítios propícios ou não de ligação
(ZHOU et al., 2008 apud NOGAROL et al.,2009).
Portanto, considera-se interessante o biomonitoramento por meio de
moluscos bivalves, pois estes organismos apresentam diversas características
propícias, como o seu hábito séssil, tempo de vida abrangente, permitindo estudos
em longo prazo, ampla distribuição geográfica, convívio em altas densidades e
simplicidade na coleta (CUNNINGHAM, 1979 apud GALVÃO et al., 2009).
Além disso, segundo Tomazelli (2003) estes organismos podem ser
utilizados com sucesso no biomonitoramento, visto que refletem as concentrações
disponíveis no ambiente e caracterizam como as comunidades bióticas estão
reagindo aos contaminantes presentes no ambiente (MUCELIN e SANTOS, 2007).
4.6 CORRELAÇÕES DOS RESULTADOS ENTRE AS AMOSTRAS
Analisando-se os resultados de maneira correlacionada, observou-se que
em todos os locais as concentrações de metais pesados entre as amostras de
52
mexilhão dourado, assim como sedimento e água comportaram-se similarmente,
sendo por meio das Figuras 10, 11, 12 e 13 é possível visualizar as curvas de
concentração entre as amostras.
Figura 10: Correlação das concentrações de
metais pesados no P1
Figura 11: Correlação das concentrações de
metais pesados no P2
Figura 12: Correlação das concentrações de
metais pesados no P3
Figura 13: Correlação das concentrações de
metais pesados no P4
Para todos os metais analisados as maiores concentrações foram
registradas no sedimento, seguido pelo mexilhão dourado e as menores na água,
isto pode ser atribuído ao fato de que na água ocorre facilmente a diluição dos
contaminantes, enquanto que os sedimentos tendem a acumular os poluentes.
53
Outro fator relevante é que quanto aos sedimentos, em todos os pontos
os níveis de cromo foram superiores aos de chumbo e cádmio. No trabalho
publicado por Chambo (2011), que avaliou as concentrações de metais pesados no
mexilhão dourado, sedimento, água e peixes, levando-se em conta variações
sazonais, as concentrações de cromo foram registradas em maiores proporções no
sedimento durante o inverno, a primavera e o verão, sendo que os menores índices
de cromo foram registrados na água nestas estações.
O principal elemento acumulado pelo molusco foi o chumbo em
detrimento dos sedimentos que acumularam maiores proporções de cromo, todavia,
ainda assim as concentrações de chumbo no sedimento superaram as registradas
nos bivalves. Assim como ocorreu no estudo de Chambo (2011), onde os índices de
chumbo registrados no mexilhão dourado foram inferiores aos detectados no
sedimento durante o inverno, porém na primavera e verão o processo foi inverso.
Diferentemente do presente estudo e o de Chambo (2011), na pesquisa
de Belluta et al., (2008), desenvolvida no córrego do Cinta em Botucatu (SP), os
autores registraram valores superiores de Cádmio (0,01mg L-1) e chumbo (0,03 mg
L-1) na água e valores inferiores no sedimento 1,09 mg L-1 e 16,4 mg L-1,
respectivamente para estes metais.
Estas diferenças sugerem que a transferência dos metais pesados do
sedimento para os organismos vivos dependem de inúmeros fatores ambientais e
fisiológicos (PHILLIPS e RAINBOW, 1994). Assim como Birch et al., (2001), afirmam
que os contaminantes presentes nos sedimentos podem ser biodisponibilizados aos
organismos, dependendo das condições físico-químicas e biológicas do local.
Tanto é que no estudo publicado por Tomazelli (2003), houveram tanto
correlações positivas quanto negativas entre a concentração dos metais chumbo e
cádmio nos sedimentos e nas espécies de bivalves analisadas, sendo que dentre os
bivalves utilizados na sua pesquisa a Corbicula flumínea, que assim como o
mexilhão é uma espécie exótica, apresentou correlação positiva, todavia há de se
ponderar que este bivalve possui hábito bentônico inclusive na fase adulta, ou seja,
vive em contato direto com o sedimento, diferentemente do Limnoperna fortunei que
no estágio adulto possui hábito epifaunal e comportamento gregário fixando-se em
substratos rígidos por meio do bisso (RUPPERT, 2005).
Contudo considera-se que a concentração de metais pesados em
bivalves dependa principalmente dos contaminantes presentes na água e no
54
sedimento, devendo se levar em conta as estações do ano e as características
físico-químicas (PEREIRA, 2002).
Sendo assim, recomenda-se que a avaliação das condições de poluição
do ambiente seja composta, portanto, por indicadores bióticos quanto abióticos
coletados em uma mesma área e durante todas as estações do ano (ADENIYI et al.,
2008 apud CHAMBO, 2011).
55
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com a realização deste estudo detectou-se a presença dos metais
pesados chumbo, cádmio e cromo em todas as amostras e em todos os pontos de
coleta, embora os valores em sua maioria estejam de acordos com as normas e
legislações vigentes.
Quanto ao sedimento, os pontos P1 e P2 necessitam de atenção especial
e estudos mais aprofundados, pois as concentrações de cromo no P1 excederam os
limites permissíveis registrando 129,58 mg kg-1 e no P2, que ultrapassou os limites
estabelecidos pela Resolução 420/2009 do CONAMA, registrando 82,53 mg kg-1. Em
relação à água, as concentrações foram baixas, todavia é necessário ponderar o
efeito da diluição, que é considerado um fator negativo para o monitoramento
ambiental. No mexilhão dourado as maiores concentrações foram de chumbo
atingindo 0,365 mg kg-1 nos tecidos moles do P3 e 0,69 mg kg-1 nas conchas do P4.
Portanto, notou-se que o chumbo perfez a maior proporção de
concentração se comparado aos outros metais traço analisados no mexilhão
dourado, enquanto que para o sedimento o metal que apresentou a maior
representatividade foi o cromo.
Quanto ao mexilhão, percebeu-se também uma tendência de maior
acumulação de chumbo e cádmio na concha e de cromo nos tecidos moles, o que
representa um resultado diferencial, visto que, normalmente em estudos do mesmo
ramo não é de costume analisar estes elementos do molusco isoladamente,
desconsiderando-se o fato de que algumas espécies de peixes não são capazes de
digerir a concha do molusco.
Por fim, ressalta-se a hipótese de transferência ao longo da cadeia
alimentar dos contaminantes presentes no mexilhão dourado, que embora neste
estudo tenham sido modestos, visualiza-se que em outras pesquisas isto nem
sempre se repete, portanto, sugere-se para estudos futuros, análises de mexilhão
dourado, sedimento e água em diversos pontos do Reservatório de Itaipu,
abrangendo a sazonalidade ambiental, bem como a análise conjunta com espécies
de peixes que consomem ativamente o mexilhão dourado e que possuem
56
representatividade comercial, com vistas a assegurar baseamento científico quanto
aos possíveis riscos que os consumidores finais do pescado estão susceptíveis.
57
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ANEXOS
66
ANEXO I
Mapa dos Pontos de Coleta
67
ANEXO II
Laudo das Análises de Metais Pesados no Mexilhão Dourado (UNIOESTE)
68
ANEXO III
Laudo das Análises de Metais Pesados no Sedimento e Água (IAP)