Avaliação fitotoxicológica e sua relação com variáveis ambientais das águas do reservatório Rio Grande (São Paulo, Brasil)
DOI:
https://doi.org/10.5902/2236117062687Palavras-chave:
Bioensaios, Eutrofização, Germinação de sementes, Monitoramento ambiental, Qualidade da águaResumo
Os indicadores de monitoramento ambiental norteiam o processo de tomada de decisão de políticas públicas. Bioensaios com sementes são ferramentas potenciais como indicadores de qualidade da água, pois seus resultados podem ser expressos em uma escala de fitotoxicidade, os testes são bastante simples, relativamente rápidos e de baixo custo. Nesse contexto, os objetivos deste estudo foram: avaliar a fitotoxicidade das águas do reservatório do Rio Grande e sua relação com as variáveis ambientais. Este reservatório é uma importante fonte de água para a Região Metropolitana de São Paulo no Brasil. Água subsuperficial e de fundo foram coletadas em quatro campanhas de amostragem em 2018. As variáveis ambientais foram medidas em campo usando uma multi-sonda: amônio (N-NH4+), condutividade elétrica (CE), nitrato (N-NO3-), pH, oxigênio dissolvido (OD) e temperatura da água (T); e no laboratório: nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT). Foram realizados bioensaios com sementes de pepino (Cucumis sativus), agrião (Lepidium sativum) e mostarda (Sinapis alba) (n = 6). Os bioensaios consistiram em incubar as sementes e amostras de água em placas de Petri a (20º ± 2 ºC) na ausência de luz por 3 dias (S. alba) e 4 dias (C. sativus e L. sativum). Água ISO foi usada como controle positivo. Na sequência foram determinados o número de sementes germinadas e o comprimento das raízes para cálculo do Índice de Germinação (IG). Foram realizadas análises estatísticas, como o teste de Shapiro-Wilk, análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey para verificar as diferenças entre as respostas das sementes às variáveis ambientais. A Análise de Componentes Principais (ACP) foi aplicada às variáveis ambientais e IG para identificar as variáveis mais representativas. O estudo indicou que em maio de 2018 a água subterrânea era moderadamente fitotóxica para L. sativum (IG = 61,3 ± 8,2%); e a água do fundo foi muito fitotóxica para L. sativum (IG = 23,6 ± 14,5%) e S. alba (26,2 ± 12,0%). Em todas as demais campanhas de amostragem, as amostras de água potencializaram a germinação das sementes, o que pode estar relacionado à concentração de nutrientes. A espécie L. sativum mostrou-se mais sensível, devido ao menor grau de dispersão dos dados e ao maior grau de toxicidade em relação às demais sementes analisadas.
Downloads
Referências
AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 25th edition. Washington (EUA): APHA; 2005.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard guide for collection, storage, characterization, and manipulation of sediments for toxicological testing. ASTM/E 1391-94. Pensilvânia (EUA): ASTM; 1994.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard guide for conducting static acute toxicity tests with echinoid embryos. ASTM/ E 1563-95. Pensilvânia (EUA): ASTM; 1995.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Elements in water by ICP-MS. ASTM D-5673/96. Pensilvânia (EUA): ASTM; 1996.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Measuring the toxicity of sediment-associated contaminants with freshwater invertebrates. ASTM/E 1706-00. Pensilvânia (EUA): ASTM; 2000.
BARBIERI, E.; MARQUES, H. L. A.; BONDIOLI, A. C. V.; CAMPOLIM, M. B.; FERRARINI, A. T. Concentrações do nitrogênio amoniacal, nitrito e nitrato em áreas de engorda de ostras no município de Cananéia - SP. O Mundo da Saúde. 2014; 38 (1): 105-115.
BARBOSA, R. M.; GALTER, I. N.; PEREIRA, C. L.; MARTINS, L. A. R.; SILVA, K. S.; ANDRADE-VIEIRA, L. F. Eficiência do pepino como modelo em bioensaios de fitotoxicidade. I Congresso Internacional de Ciências Biológicas, II Congresso Nacional de Ciências Biológicas, VI Simpósio de Ciências Biológicas; 2013 november 11-14; Pernambuco; BR.
BEGHELLI, F. G. S.; ROSA, A. H.; NISHIMURA, P. Y.; MEIRINHO, P. A.; LEONARDI, B. F.; GUIDUCE, F. S.; et al. Aplicações de sulfato de cobre no reservatório Guarapiranga, SP: distribuição no meio e efeitos sobre a comunidade planctônica. In: Instituto de Biociências, editor. Ecologia de reservatórios e interfaces. São Paulo; 2015. p. 460.
Belo SRS. Avaliação de fitotoxicidade através de Lepidium sativum no âmbito de processos de compostagem [dissertation]. Coimbra: Faculdade de Ciências e Tecnologia/UC; 2011. 68 p.
BOSTELMANN, E. Avaliação da concentração de metais em amostras de sedimento do reservatório Billings, Braço Rio Grande, São Paulo, Brasil [dissertation]. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares/USP; 2006. 130 p.
BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução Nº 344/04 - Estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências. Brasil: CONAMA; 2004.
BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução Nº 357/05 - Classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Brasil: CONAMA; 2005.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento; Regras para análise de sementes. Brasília (Brasil): Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento; 2009.
BRASIL. Ministério de Saúde; Secretaria de Vigilância em Saúde. Cianobactérias/cianotoxinas: procedimentos de coleta, preservação e análise. Brasília (Brasil): Ministério da Saúde; 2015.
BRITO, JR A. N. Modelagem dos fluxos de ressuspensão de sedimentos de um lago raso subtropical. [dissertation]. Alagoas: Universidade Federal de Alagoas; 2015. 31 p.
BURGOS, M.; SIERRA, A.; ORTEGA, T.; FORJA, J. M. Anthropogenic effects on greenhouse gas (CH4 and N2O) emissions in the Guadalete River Estuary (SW Spain). Science of the Total Environment. 2015; 503-504 (X): 179-189.
CAPOBIANCO, J. P. R.; WHATELY, M. Billings 2000: ameaças e perspectivas para o maior reservatório de água da região metropolitana de São Paulo. In: Instituto Socioambiental, editor. Relatório do diagnóstico socioambiental participativo da bacia hidrográfica da Billings no período 1989-99. São Paulo; 2002. p. 60.
CERVI, E. C.; HUDSON, M.; RENTSCHLER, A.; BURTON JR, G. A. Metal toxicity during short‐term sediment resuspension and redeposition in a tropical reservoir. Environmental Toxicology and Chemistry. 2019; 38 (7): 1476-1485.
COELHO, L. H. G.; JESUS, T. A.; KOHATSU, M. Y.; POCCIA, G. T.; CHICAROLLI, V.; HELWIG, K.; et al. Estrogenic Hormones in São Paulo Waters (Brazil) and Their Relationship with Environmental Variables and Sinapis alba Phytotoxicity. Water Air Soil Pollut. 2020; 231 (4): 150-169.
COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Ensaios ecotoxicológicos com organismos aquáticos: Atendimento à legislação Ambiental - Orientações para realização de ensaios e apresentação dos resultados nos documentos encaminhados à CETESB. São Paulo (Brasil): CETESB; 2017.
COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO ESTADO DE SÃO PAULO [Internet]. São Paulo [cited 2020 jul 28]. Dados dos Sistemas Produtores. Available from: http://mananciais.sabesp.com.br/HistoricoSistemas?SistemaId=5.
CRUZ, J. M.; LOPES, P. R. M.; MONTAGNOLLI, R. N.; TAMADA, I. S.; SILVA, N. M. M. G.; BIDOIA, E. D. Phytotoxicity of Soil Contaminated with Petroleum Derivatives and biodiesel. Ecotoxicology and Environmental Contamination. 2013; 8 (1): 49-54.
CUNHA, D. G. F.; CALIJURI, M. C.; LAMPARELLI, M. C. A Trophic State Index for Tropical/subtropical Reservoirs (TSItsr). Ecological Engineering. 2013; 60 (X): 126-134.
DOEDERER, K.; GALE, D.; KELLER, J. Effective removal of MIB and geosmin using MBBR for drinking water treatment. Water Research. 2019; 149 (X): 440-447.
EMAMI, S.; POURBABAEI, A. A.; ALIKHANI, H. A. Interactive effect of nitrogen fertilizer and hydrocarbon pollution on soil biological indicators. Environmental Earth Sciences. 2014; 72 (9): 3513-3519.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Acute lethality using Daphnia spp. Report EPS 1/RM/11. Canada; 1990a.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Acute lethality test using rainbow trout. Report EPS 1/RM/9. Canada; 1990b.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Acute lethality test using threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus). Report EPS 1/RM/10. Canada; 1990c.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Growth inhibition test using the freshwater alga Selenastrum capricornutum. Report EPS 1/RM/25. Canada; 1992a.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Fertilization assay using echinoids (sea urchin and sand dollars). Report EPS 1/RM/27. Canada; 1992b.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Test of larval growth and survival using fathead minnows. Report EPS 1/RM/22. Canada; 1992c.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Test of reproduction and survival using cladoceran Ceriodaphnia dubia.Canada. Report EPS 1/RM/21. Canada; 1992d.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Toxicity test using early life stages of salmonid fish (rainbow trout, coho salmon, or atlantic salmon). Report EPS 1/RM/28. Canada; 1992e.
ENVIRONMENT CANADA. Biological test method: Acute test for sediment toxicity using marine or estuarine amphipods. Report EPS 1/RM/26. Canada; 1992f
ENVIRONMENT CANADA. Biological test using luminescent bacteria (Photobacterium phosphoreum). Report EPS 1/RM/24. Canada; 1992g.
ENVIRONMENT CANADA. A framework for ecological risk assessment of contaminated sites in Canada: review and recommendations. Gaudet, C., Scientific Series nº 199. Canada; 1994a
ENVIRONMENT CANADA. Guidance document on collection and preparation of sediments for physicochemical characterization and biological testing. EPS 1/RM/29. Ontario (Canada); 1994b.
ENVIRONMENT CANADA. Canadian Sediment Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life. Summary Tables. Canada; 1999.
FANTIN, A. C. M.; FREITAS, D. P. C.; FAGNANI, G. F.; LAPA, T. C. M. A. Teste de sensibilidade em sementes de Rúcula (Eruca sativa) e Alface (Lactuca sp) em contato com diferentes concentrações do pesticida Glifosato. Centro Superior de Educação Tecnológica/UNICAMP; 2009.
FRANKLIN, R. L. Determinação de mercúrio total e orgânico e avaliação dos processos de metilação e desmetilação em sedimentos do reservatório Rio Grande, Estado de São Paulo [dissertation]. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares/USP; 2010. 158 p.
FRANKLIN, R. L.; FÁVARO, D. I. T.; DAMATTO, S. R. Trace metal and rare Earth elements in a sediment profile from the Rio Grande reservoir, São Paulo, Brazil – determination of anthropogenic contamination, dating and sedimentation rates. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2015; 307 (X): 99-110.
HERMES, L. C.; SILVA, A. S. Parâmetros básicos de avaliação de qualidade de água: significância ambiental. In: Embrapa, editor. Avaliação da Qualidade das Águas: Manual prático. Brasília; 2004. p. 55.
JEPPESEN, E.; SONDERGAARD, M.; LIU, Z. Lake Restoration and Management in a Climate Change Perspective: An Introduction. Water. 2017; 9 (2): 122-130.
KINDLEIN, C. P. Determinação do teor de nitratos e nitritos na água de abastecimento do município de Nova Santa Rita [monography]. Canoas: Centro Universitário La Salle; 2010.
KOHATSU, M. Y.; JESUS, T. A.; COELHO, L. H. G.; PEIXOTO, D. C.; POCCIA, G. T.; HUNTER, C. Fitotoxicidade de água superficial da Região Metropolitana de São Paulo utilizando bioensaio com Sinapis alba. Acta Brasiliensis. 2018; 2 (2): 58-62.
LAPA, M. P. Avaliação Ecotoxicológica de Solos Impactados com Borra Oleosa Submetidos a Diferentes Tratamentos de Biorremediação [monography]. Pelotas: Departamento de Engenharia Ambiental e Sanitária/UFPel; 2014.
VIEIRA, L. M. Contaminantes prioritários e emergentes e o saneamento ambiental [monography]. Uberlândia: Faculdade de Engenharia Química/UFU; 2017.
LÓPEZ-DOVAL, J. C.; MONTAGNER, C. C.; ALBUQUERQUE, A. F.; MOSCHINI-CARLOS, V.; UMBUZEIRO, G.; POMPÊO, M. Nutrients, emerging pollutants and pesticides in a tropical urban reservoir: Spatial distributions and risk assessment. Science of The Total Environment. 2017; 575 (X): 1307-1324.
MAIA, A. A. D.; CARVALHO, S. L.; CARVALHO, F. T. Comparação de dois índices e determinação do grau de trofia nas águas do Baixo Rio São José dos Dourados, São Paulo, Brasil. Engenharia Sanitária e Ambiental. 2015: 20 (4): 613-622.
MARIANI, C. F.; POMPÊO, M. L. M. Potentially bioavailable metals in sediment from a tropical polymictic environment - Rio Grande Reservoir, Brazil. Journal of Soils and Sediments. 2008; 8 (5): 284-288.
MATSUBARA, M. E.; HELWIG, K.; HUNTER, C.; ROBERTS, J.; SUBTIL, E. L.; COELHO, L. H. G. Amoxicillin removal by pre-denitrification membrane bioreactor (A/OMBR): Performance evaluation, degradation by-products, and antibiotic resistant bactéria. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2020; 192 (X) 110258.
MEERSSCHE, E. V.; PINCKNEY, J. L. Nutrient Loading Impacts on Estuarine Phytoplankton Size and Community Composition: Community-Based Indicators of Eutrophication. Estuaries and Coasts. 2019; 42 (2): 504-512.
MENDES, P. M.; NETO, J. C. P.; GONÇALVEZ, L. B.; MACEDO, S. C.; ARAÚJO, T. R.; RODRIGUES, A. L.; et al. Improvement of the phytotoxicological test with lettuce seed germination: reliability and accuracy of the method. Brazilian Journal of Development. 2020; 6 (4): 18178-18184.
ORGANIZAÇÃO PARA A COOPERAÇÃO E DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO. Test Nº 202: Daphnia sp. Acute Immobilisation Test, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, OECD Publishing. Paris; 2004.
ONTARIO MINISTRY OF ENVIRONMENT; Environment Ontario. Laboratory sediment biological testing protocol. Ontario (Canada): Ontario Ministry of Environment; 1992.
OVSYANNIKOVA, I. V.; PRYANICHNIKOVA, V. V. The Assessment of the Reservoir Water Phytotoxicity. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 272 (2): 1-4.
PADOVESI-FONSECA, C.; PHILOMENO, M. G. Effects of algicide (copper sulfate) application on short-term fluctuations of phytoplankton in Lake Paranoá, Central Brazil. Brazilian Journal of Biology. 2004; 64 (4): 819-826.
PAULA, V. C. S. Avaliação da fitotoxicidade e ecotoxicidade do extrato bruto de Microcystis aeruginosa [monography]. Curitiba: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; 2016.
PICKETT, S. T. A.; CADENASSO, M. L.; GROVE, J. M.; BOONE, C. G.; GROFFMAN, P. M.; IRWIN, E.; et al. Urban ecological systems: Scientific foundations and a decade of progress. Journal of Environmental Management. 2011; 92 (3): 331-362.
PEDUTO, T. A. G.; JESUS, T. A.; KOHATSU, M. Y. Sensibilidade de diferentes sementes em ensaio de fitotoxicidade. Revista Brasileira de Ciência, Tecnologia e Inovação. 2019; 4 (2): 200-212.
POMPÊO, M. O Controle da Flora e Fauna Aquáticas pela Resolução CONAMA 467: Considerações Sobre a Normativa Brasileira. Revista do Departamento de Geografia. 2017; 33 (X): 24-35.
PORTO, A. S.; BEZERRA, M. G. F.; FABIAN, F. A.; SANTOS, J. G. Fitotoxicidade por nanopartículas de Cobre e Zinco para diferentes tratamentos na germinação de sementes de Lactuca sativa. Natureza online. 2019; 17 (1): 32-40.
SÃO PAULO. Decreto Estadual Nº 10.755/77 - Dispõe sobre o enquadramento dos corpos de água receptores na classificação prevista no Decreto nº 8.468, de 8 de setembro de 1976, e dá providências correlatas. São Paulo (Brasil): Decreto Estadual; 1997.
SILVA, J. N.; MATTIOLO, S. R. Fitotoxicidade do dicromato de potássio (K2CR2O7) em sementes de alface (Lactuca sativa). Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo/CTMSP; 2011.
STUMM, W.; MORGAN, J. J. Aquatic chemistry: An introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters. In: Wiley-Blackwell, editor. New York; 1981. p. 780.
TIQUIA, S. M. Reduction of compost phytotoxicity during the process of decomposition. Chemosphere. 2010; 79 (5): 506-512.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY & ARMY CORPS OF ENGINEERS. Evaluation of dredged material proposed for ocean - testing manual, EPA - 503/8-91/001. Office of Water (WH-556F). Washington (EUA). USEPA; 1991.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Method 3051- Microwave Assisted Acid Digestion of Sediments, Sludges, Soils and Oils U.S. Environmental Protection Agency. Washington (EUA). USEPA; 1994a.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Test methods forevaluating solid waste physical/chemical methods (SW-846). Washington (EUA). USEPA; 1994b.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Methods for measuring the toxicity and bioacumulation of sediment-associated contaminants with freshwater invertebrates. EPA/600/R-1994/024. Washington (EUA). USEPA; 1994c.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Methods for asssessing the toxicity of sediment-associated contaminants with estuarine and marine amphipods. U. S. Environmental Protection Agency. EPA 600/R-94/025. Washington (EUA). USEPA; 1994d.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Methods for measuring the toxicity and bioacumulation of sediment-associated contaminants with freshawater invertebrates. U. S. Environmental Protection Agency. EPA 600/R-94/024. Washington (EUA). USEPA; 1994e.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Purple urchin, Strogylocentrotus purpuratus and sand dollar, Dendraster excentricus; larval development test method. In: Short-term methods for estimating the chronic toxicity of effluents and receiving waters to west coast marine and estuarine organisms. EPA/600/R-95/136. Washington (EUA). USEPA; 1995.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. The incidence and severity of sediment contamination in surface waters of the United States. Volume 1: National Sediment Quality Survey. U.S. Environmental Protection Agency. Office of Science and Technology Washington, DC., EPA 823-R-97-006. Washington (EUA). USEPA; 1997.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Protocols for short term toxicity screening of hazardous waste sites – 600/3-88/029. Washington (EUA). USEPA; 1989
WENGRAT, S. Avaliação das alterações da biodiversidade de diatomáceas recentes e pretéritas em reservatórios com diferentes estados tróficos (áreas de mananciais da RMSP e arredores, SP) [thesis]. São Paulo: Instituto de Botânica da Secretaria do Meio Ambiente; 2016. 137 p.
ZHANG, H.; MA, G.; SUN, L.; HUIYING, L. I. Effect of alkaline material on phytotoxicity and bioavailability of Cu, Cd, Pb and Zn in stabilized sewage sludge. Environmental Technology. 2018; 39 (17): 2168-2177.
ZOPPAS, F. M.; BERNARDES, A. M.; MENEGUZZI, A. Parâmetros operacionais na remoção biológica de nitrogênio de águas por nitrificação e desnitrificação simultânea. Revista Engenharia Sanitária e Ambiental. 2016; 21 (11): 29-42.
Downloads
Publicado
Versões
- 2022-07-28 (2)
- 2020-12-04 (1)
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2020 Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
