monitoramento de corpos hídricos da bacia do rio dos - Abes-RS

MONITORAMENTO DE CORPOS HÍDRICOS DA BACIA DO RIO DOS
SINOS, RS, BRASIL
Gustavo Marques da Costa – [email protected]
Universidade Feevale, Laboratório de Biotecnologia Vegetal - Programa de Pós-graduação em
Qualidade Ambiental
Rodovia RS-239
93352-000 – Novo Hamburgo– Rio Grande do Sul
Mara Betânia Brizola Cassanego – [email protected] - Universidade Feevale, Laboratório de
Biotecnologia Vegetal- Programa de Pós-graduação em Qualidade Ambiental
Camila Tamires Petry - [email protected] - Universidade Feevale, Laboratório de
Biotecnologia Vegetal
Annette Droste – [email protected]
Universidade Feevale, Laboratório de Biotecnologia Vegetal - Programa de Pós-graduação em
Qualidade Ambiental
Resumo: A urbanização e a industrialização levam ao aumento das cargas poluidoras nos corpos
hídricos. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade da água da foz do arroio Schmidt e do Rio
dos Sinos por meio do bioensaio Trad-MCN com Tradescantia. Foram coletadas amostras de água
na superfície de um ponto amostral da foz do arroio Schmidt e em um ponto no Rio dos Sinos à
jusante da foz do arroio, no município de Campo Bom, RS, no inverno e primavera de 2012 e verão e
outono de 2013. Após 24 h de adaptação, 20 ramos de Tradescantia pallida var. purpurea com
inflorescências jovens foram expostos por 8 h às amostras de água da foz do arroio e do rio e
recuperadas por 24 h em água destilada. Simultaneamente, foi realizado o controle negativo,
substituindo as amostras de água do arroio e do rio por água destilada. Para a contagem dos
micronúcleos (MCN) foram observadas 300 tétrades por lâmina, em um total de sete lâminas por
ponto amostral. No inverno, primavera e outono, os botões florais expostos às amostras de água do
Rio dos Sinos apresentaram frequências de MCN significativamente superiores em relação às
registradas nas amostras do arroio Schmidt, sendo estaticamente maiores em relação ao controle. O
cenário observado na foz do arroio Schmidt e no ponto amostral do Rio dos Sinos mostraram que a
aplicação do bioensaio Trad-MCN é uma importante ferramenta para o diagnóstico espaço-temporal
da qualidade dos corpos hídricos da Bacia do Rio dos Sinos.
Palavras-chave: Potencial genotóxico, Tradescantia pallida, Micronúcleo, Bioensaio Trad-MCN,
Qualidade da água
MONITORING OF WATER BODIES IN THE SINOS RIVER BASIN, RS,
BRAZIL
Abstract: The urbanization and industrialization lead to the increase of pollutant loads in water
bodies. This study aimed to evaluate the water quality of the Schmidt stream mouth and Sinos River in
the cities of Campo Bom through the bioassay with Tradescantia. Samples of the water in the surface
were collected in a sample site in both the Schmidt stream mouth and the stream mouth downstream in
the Sinos River in the city of Campo Bom, RS, during the winter and spring in 2012, and summer and
fall in 2013. After 24 hours of adaptation, 20 flower buds of Tradescantia pallida var. purpurea with
young inflorescence were exposed for 8 hours to the water samples of the stream mouth and the river,
and recovered for 24 hours in distilled water. Simultaneously, the negative control was carried out,
replacing the sample water from the stream and from the river for distilled water. For the micronuclei
(MCN) counting, 300 tetrads in each slide were observed, in an amount of seven slides for each
sample site. In the winter, spring and fall, the flower buds exposed to the Sinos River water samples
showed MCN frequencies significantly higher in relation to the ones registered in the samples of the
Schmidt stream, being statistically higher in relation to the control. The scenario observed in the
Schmidt stream mouth and in the sample site of the Sinos River, showed that the application of the
bioassay Trad-MCN is an important tool for the diagnosis of the water bodies quality in the Sinos
River basin.
Keywords: Genotoxic potential, Tradescantia pallida, Micronuclei, Trad-MCN bioassay, Water
quality
1. INTRODUÇÃO
A poluição dos corpos hídricos constitui um dano ambiental, devido à urbanização e
industrialização e ao lançamento de resíduos industriais e domésticos, que levam ao aumento das
cargas poluidoras pontuais e difusas nos corpos hídricos (CAMPANHA et al., 2010; OLIVEIRA et al.,
2012), podendo causar impactos aos ecossistemas aquáticos e doenças na população humana
(TUNDISI, 2003; SOUZA et al., 2012).
O Rio dos Sinos, principal curso hídrico da Bacia do Rio dos Sinos apresenta uma
extensão de 190 km (FIGUEIREDO et al., 2010; HUPFFER et al., 2012; FEPAM, 2013). Dentre os
principais afluentes do Rio dos Sinos, no trecho inferior da bacia, destaca-se o arroio Schmidt,
localizado no município de Campo Bom (ROBAINA et al., 2002).
O monitoramento dos cursos d'água normalmente é realizado através de análises físicoquímicas, por meio de parâmetros estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 do Conselho
Nacional de Meio Ambiente (BRASIL, 2005). No entando, estes parâmetros quando analisados
isoladamente, podem subestimar a real magnitude dos danos que estão sendo causados aos
ecossistemas aquáticos (KARR & CHU, 1999), sendo que os efeitos sinérgicos sobre os organismos
ainda são pouco conhecidos (MERLO et al., 2011). Bioindicadores vêm sendo utilizados para avaliar a
qualidade dos corpos hídricos e detectar impactos da poluição da água sobre os organismos (OHE et
al., 2004).
Plantas bioindicadoras vêm sendo integradas em estudos de monitoramento da qualidade
da água por apresentarem alta sensibilidade a misturas complexas de poluentes hídricos (DUAN et al.,
1999; GRISOLIA & STARLING, 2001; KIELING-RUBIO et al., 2013). Tradescantia pallida (Rose)
D.R. Hunt var. purpurea Boom, uma espécie adaptada aos climas sub-tropical e tropical, apresenta
grande sensibilidade a agentes genotóxicos presentes em corpos hídricos e águas residuais
provenientes de esgotos domésticos (UMBUZEIRO et al., 2007; MIELLI et al., 2009; THEWES et
al., 2011).
Sendo assim, o monitoramento com bioindicadores pode ser um parâmetro para integrar a
avaliação da qualidade da água (UMBUZEIRO et al., 2007; OLIVEIRA et al., 2012). O objetivo deste
estudo foi avaliar a qualidade da água da foz do arroio Schmidt e do Rio dos Sinos no município de
Campo Bom por meio do bioensaio com Tradescantia pallida var. purpurea (Trad-MCN).
2. METODOLOGIA
2.1 Área de Estudo
A Bacia do Rio dos Sinos ocupa uma área com cerca de 3.800 km2, está localizada na
região leste do Estado do Rio Grande do Sul e abrange 32 municípios, que desenvolvem diferentes
atividades econômicas, como indústria e agricultura. O Rio dos Sinos, principal curso hídrico da bacia,
apresenta uma extensão de 190 km (FEPAM, 2013). Dentre os principais afluentes do Rio dos Sinos,
no trecho inferior da bacia, destaca-se o arroio Schmidt, localizado em um importante polo da
indústria coureiro-calçadista (IBGE, 2013), no município de Campo Bom (ROBAINA et al., 2002).
O município de Campo Bom localiza-se na região metropolitana de Porto Alegre, distante
aproximadamente 50 km da capital do Estado do Rio Grande do Sul, com uma população de
aproximadamente 63.339 habitantes, distribuídos em uma área de 61 km2. A base econômica do
município de Campo Bom é formada por indústrias calçadistas, metalúrgicas e olarias (ROBAINA et
al., 2002; IBGE, 2013; FEE, 2013).
2.2. Coleta das amostras de água
Foram coletadas amostras de água na superfície de um ponto amostral da foz do arroio
Schmidt (29°41'22.00"S e 51°2'40.83"O, 11 m alt.), e em um ponto à jusante da foz do arroio
(29°41'29.7"S e 51°02'11.1"O, 11 m alt.), no município de Campo Bom, RS, no inverno e primavera
de 2012 e verão e outono de 2013, totalizando quatro coletas em cada ponto mostral (Figuras 1, 2 e 3).
O transporte das amostras foi feito de acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT/NBR 9898) e o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA,
2005) .
Figura 1 - Localização dos pontos de coleta das amostras de água na foz do arroio Schmidt e no Rio
dos Sinos, RS, Brasil. 1 = foz; 2 = rio (Adaptado de ROBAINA et al., 2002).
Figura 2 - Foz do arroio Schmidt.
Figura 3 - Rio dos Sinos.
2.3. Cultivo das plantas e bioensaio com Tradescantia pallida var. purpurea
Amostras de Tradescantia pallida var. purpurea foram cultivadas em vasos (37 cm x 20
cm x 20 cm), contendo 4 kg de solo comercial. As plantas foram regadas três vezes por semana.
Após 24 h de adaptação, 20 ramos de Tradescantia pallida var. purpurea com
inflorescências jovens, parcialmente imersos em água destilada (2L) foram expostos por 8 h às
amostras de água da foz do arroio e do rio e recuperadas por 24 h em água destilada. A exposição das
plantas, fixação das inflorescências, armazenamento, preparação das lâminas foram realizados de
acordo com o protocolo descrito por Thewes et al. (2011) (Figura 4).
Simultaneamente, foi realizado o controle negativo, substituindo a água das amostras do
arroio e do rio por água destilada. Para a contagem dos micronúcleos (MCN) foram observadas 300
tétrades por lâmina, em um total de sete lâminas por ponto amostral, em microscopia óptica, aumento
de 400x. As frequências de micronúcleos foram expressas em MCN/100 tétrades (THEWES et al.,
2011).
Período de Adaptação
Exposição dos ramos
Período de Recuperação
Análise de lâminas
24 horas em Laboratório
8 horas
24 horas em Laboratório
Frequência de MCN
Figura 4 - Desenho experimental do bioensaio Trad-MCN.
2.4. Análise Estatística
As frequências de micronúcleos obtidas nas diferentes exposições e nos controles
negativos foram submetidas ao teste de normalidade de Shapiro-Wilk. Após, foi realizada análise de
variância (ANOVA) e médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. As
análises foram realizadas utilizando o programa SPSS versão 20.
3. RESULTADOS
Os botões florais expostos as amostras de água do Rio dos Sinos apresentaram
frequências de micronúcleos significativamente superiores em relação as registradas nas amostras do
arroio Schmidt no inverno, primavera e outono, sendo também estaticamente maiores em relação ao
controle, com exceção do outono que as frequências de MCN foram iguais ao controle (Tabela 1).
Durante as estações monitoradas, os botões expostos às amostras de água da foz do arroio
apresentaram frequências de MCN significativamente diferentes entre o inverno e o outono, sendo
semelhantes entre as demais estações. Nas amostras de água do rio também houve diferença
significativa entre as frequências registradas no inverno e no verão. No controle negativo não houve
diferença significativa ao longo das estações (Tabela 1).
Tabela 1- Frequência de micronúcleos em Tradescantia pallida var. purpurea expostos às amostras de
água do arroio Schmidt (foz) e do Rio dos Sinos (à jusante da foz do arroio) e do controle negativo.
Pontos
Amostrais
Frequência de MCN (média ± desvio padrão)
Arroio/Foz
3,52 ± 1,07bA 2,38 ± 0,62bBC 3,19 ± 0,86aAB 1,62 ± 0,23bC 8,811 <0,001
F
Inverno
Primavera
Verão
p
Outono
Rio dos Sinos 4,81 ± 0,74aA 3,71 ± 0,56aAB 3,81 ± 1,14aAB 3,28 ± 0,23aB 4,517 0,012
Controle
1,57 ± 0,37cA 1,62 ± 0,30cA
1,43 ± 0,50bA 1,33 ± 0,27bA 0,875 0,468
Negativo
F
30,494
29,960
14,086
42,443
p
<0,001
<0,001
<0,001
<0,001
Na coluna letras minúsculas indicam diferença significativa entre os pontos amostrais e o controle.
Na linha letras maiúsculas indicam diferença significativa entre as estações do ano.
4. DISCUSSÃO
As frequências de micronúcleos observadas nos botões florais de Tradescantia pallida
var. purpurea indicaram genotoxicidade nas amostras de água do Rio dos Sinos e do arroio Schmidt,
com exceção do outono, uma vez que foram superiores às frequências observadas nos botões expostos
à água do controle, que variam de 1,33 a 1,62 MCN alertando sobre os possíveis efeitos dos poluentes
hídricos sobre os organismos. Pereira et al. (2013) consideraram como resultado de mutações
espontâneas frequências de até 2,0 MCN/100 tétrades em plantas cultivadas em ambientes desprovidos
de poluição.
No Rio dos Sinos as frequências de MCN foram numericamente maiores em relação às
registras no arroio Schmidt e no controle negativo, variando de 3,28 a 4,81 MCN. No Rio Lijang,
China, Tradescantia (clone 03) exposta em diferentes pontos amostrais apresentou frequências de 5,2
a 7,0 MCN (Jiang et al., 1999). No Rio Panlong, também na China, foram observadas frequências de
MCN entre 3,19 e 8,53 em Tradescantia clone 4430 (Duan et al., 1999). Umbuzeiro et al. (2007)
realizaram um estudo em um tributário do Rio Cristais (SP) verificando uma frequência de 1,8 MCN
no tributário e 6,2 MCN a jusante de uma indústria têxtil no rio. Ruiz et al. (1992) avaliaram a
genotoxicidade da água de um canal que recebe efluentes industriais, em Queretaro (México),
observando frequências de MCN entre 2,5 e 9,0, superiores ao controle (1,5).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
As frequências de MCN observadas evidenciaram genotoxicidade da água no rio e na foz
do arroio, alertando sobre os possíveis efeitos dos poluentes hídricos sobre os organismos e reforçando
a importância do bioensaio Trad-MCN como um parâmetro adicional para avaliação da qualidade de
corpos hídricos.
O cenário observado na foz do arroio Schmidt e no ponto amostral do Rio dos Sinos tem
sido também registrado para outros corpos hídricos da Bacia do Rio dos Sinos. Níveis aumentados de
poluentes foram detectados na água do terço inferior do Rio dos Sinos em outros estudos.
Os resultados, portanto, mostraram que a aplicação do bioensaio Trad-MCN é uma
importante ferramenta para o diagnóstico espaço-temporal da qualidade dos corpos hídricos da Bacia
do Rio dos Sinos.
Agradecimentos
Os autores agradecem à Universidade Feevale pela infraestrutura disponibilizada, à
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelas bolsas de doutorado de
G. M. Costa (CAPES/FAPERGS) e M. B. B. Cassanego (CAPES/PROSUP) e à Universidade Feevale
pela bolsa de IC de C. T. Petry.
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