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ÍNDICES BIÓTICOS DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS COMO
INDICADORES DE QUALIDADE DA ÁGUA EM UM CÓRREGO EM ÁREA
INDUSTRIAL
Tiago Henrique Palheta Nery da Silva1*& Kennedy Francis Roche2 & William Marcos da Silva3 &
Jonas de Sousa Correa4
Resumo – Neste estudo foi realizada a análise da qualidade da água em um córrego urbano que
recebe lançamentos de efluentes industriais utilizando a composição da comunidade de
macroinvertebrados presentes no sedimento e substratos como ferramenta bioindicadora. Foram
coletadas amostras de sedimento de 4 pontos ao longo do córrego nas estação chuvosa e seca.
Foram realizadas cálculo de métricas de diversidade, equitatividade, riqueza e os índices bióticos de
qualidade da água segundo a metodologia do Biological Monitoring Working Party-score (BMWP),
Average Score Per Taxon (ASPT) e o Índice da Comunidade Bêntônica para o Rio (ICBRIO).
Apenas 3 táxons de macroinvertebrados bentônicos em todas as amostras foram encontrados, sendo
eles a classe Oligochaeta, e famílias Chironomidae e Glossiphoniidae. O uso de índices bióticos
resultou para todos os pontos uma classificação ruim para o BMWP, poluição severa pelo ASPT e
péssimo para o ICBRIO.
Palavras-Chave – índices bióticos, macroinvertebrados bentônicos, qualidade da água.
BIOTIC INDICES OF BENTHIC MACROINVERTEBRATES AS
INDICATORS OF WATER QUALITY IN A STREAM IN AN INDUSTRIAL
AREA
Abstract – This study was conducted to analyze in a urban stream water quality receiving releases
of industrial wastewater using the composition of the macroinvertebrate assemblages present in
sediments and substrates as bio-indicator organism. The calculation were performed of diversity
metrics, equitability, richness and biotic indices water quality according to the methodology of the
Biological Monitoring Working Party-score (BMWP), Average Score Per Taxon (ASPT) and the
Benthic Community level to stream (ICBRIO). Only 3 taxa of benthic macroinvertebrates in all
samples were found, namely the class Oligochaeta and Chironomidae and Glossiphoniidae families.
The use of biotic indices resulted for all points a poor rating for BMWP, severe pollution for ASPT
and poor for ICBRIO.
Keywords – biotic indices, benthic macroinvertebrates, water quality.
__________________________
1
* Mestrando em Tecnologias Ambientais. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Email: [email protected]
2
Professor Adjunto. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Email: [email protected]
3
Professor Adjunto. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS) - CPAN. Email: [email protected]
4
Doutorando em Tecnologias Ambientais. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS). Email: [email protected]
XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos
1
INTRODUÇÃO
Os ecossistemas aquáticos estão sendo alterados pelos impactos ambientais causados pelas
atividades antrópicas. Em áreas urbanizadas os cursos de águas estão perdendo suas características
naturais e diversidade biológica, pois sofrem alterações em sua composição taxonômica causados
pelos lançamentos de poluentes no corpo hídrico por fontes pontuais (efluentes domésticos e
industriais) e difusas (agricultura) (Allan e Castillo, 2007).
Organismos aquáticos como os macroinvertebrados bentônicos são encontrados na maioria
dos ambientes aquáticos, vivem no sedimento ou em diferentes substratos no fundo dos corpos
d’água e são visíveis a olho nu, maiores que 0,25 mm. São frequentemente usados como
indicadores de qualidade da água e saúde do ecossistema analisando a composição de sua
comunidade (Klemm et al., 1990).
O uso de bioindicadores de qualidade da água como os macroinvertebrados bentônicos
oferecem vantagem em relação aos métodos químicos, pois revelam a poluição orgânica ou tóxica
em um período maior, já que possuem um ciclo de vida longo e quando ainda não é detectada pelos
métodos químicos. Por isso é importante o seu emprego complementarmente aos métodos químicos
(De Pauw e Vanhooren, 1983).
Os organismos bentônicos refletem a integridade ecológica global e permitem avaliar o
impacto agregado do ambiente, além de ser um método relativamente barato ao avaliar poluição
tóxica (Barbour, 1999). Índices bióticos são usados para classificar a qualidade de água e consistem
em categorizar macroinvertebrados bentônicos pela sua resposta à poluição orgânica, assim atribuir
um valor para cada táxon de organismo quanto a sua tolerância à poluição orgânica através de
níveis de oxigênio que podem suportar (Zimmerman, 1993).
O presente estudo objetiva avaliar a qualidade da água de um córrego urbano que recebe
lançamentos pontuais de efluentes industriais utilizando índices bióticos Biological Monitoring
Working Party-score (BMWP), Average Score Per Taxon (ASPT) e o Índice da Comunidade
Bêntônica para o Rio (ICBRIO).
METODOLOGIA
Área de estudo
XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos
2
A área de estudo é localizada na bacia do córrego Imbirissu no município de Campo Grande
no estado de Mato Grosso do Sul (Figura 1). Foram coletados amostras de sedimento em 4 pontos
ao longo do córrego. Em uma região do córrego ele recebe uma alta carga de efluentes industriais
da cidade. Foram coletadas amostras da nascente (Ponto 1), à montante (Ponto 2) e à jusante
(Ponto 3) dos lançamentos pontuais de efluentes industriais e à jusante do córrego próximo à
desembocadura do córrego para outro de maior ordem (Ponto 4).
Figura 1 – Representação da localização espacial dos pontos amostrados. Fonte: Autor, modificado
de (Google, 2013)
Coleta de dados
Para o estudo da qualidade da água dos pontos foram realizadas duas campanhas de coleta
sendo uma no período chuvoso em Novembro de 2012 e a outra no período seco em Agosto de
2013. Para as variáveis bióticas de qualidade da água foram coletadas para cada ponto uma amostra
de sedimento usando uma draga cilíndrica por meio de arrasto no fundo do córrego. O material
recolhido foi fixados com formaldeído 5%. filtrados em malha 0,5 e fixados em etanol 70%.
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3
Após a lavagem os organismos presentes no sedimento passaram pela fase de triagem. Para
melhor visualização dos macroinvertebrados nesta etapa eles foram corados com corante Rosa de
Bengala e sendo conservados após triagem em recipientes com etanol 70%. Os organismos foram
identificados em nível de família seguindo (Mugnai et al. , 2010).
Para avaliar a qualidade da água foram aplicados índices bióticos, de diversidade e métricas
potenciais sensíveis à degradação ambiental. Os índice bióticos escolhidos foram o Biological
Monitoring Working Party-score (BMWP) adaptado por Junqueira et al, (2000) e o Average Score
Per Taxon (ASPT) por Mandaville, (2002). Foi empregada também a análise multimétrica
utilizando-se o Índice da Comunidade Bêntônica para o Rio (ICBRIO) (Kuhlmann et al., 2012).
Para o cálculo do Índice da Comunidade Bentônica (ICBRIO), foram utilizadas as métricas de
Riqueza Total de Táxon (S) e Diversidade de Shannon-Wiener (H’).
Os índices de diversidade e métricas escolhidas foram apresentados por e (Barbour, et al,
1999) sendo listados a seguir: Densidade Total (DT); Riqueza total de táxon (S); Diversidade de
Margalef; Dominância (DOM); Índice de diversidade de Shannon-Wiener (H’); Equitatividade de
Pielou (J’); Razão Oligochaeta/Chironomidae (O/C); Razão Oligochaeta/Densidade total (O/DT);
Porcentagem de Chironomidae (% Chironomidae).
Análise estatística
Para apurar se existe diferença significativa entre verão e inverno nos parâmetros abióticos
nos índices biológicos de diversidade (d, H’) e métricas (DT, S, DOM, J’, O/C, O/DT e %
Chironomidae) foi realizado o teste de médias t de Student bicaudal.
Em todos os testes foi verificada a exigência para que as amostras de cada indicador possua
distribuição normal do teste de normalidade Anderson-Darling, por isso não foi possível testar as
médias das métricas de Densidade Total (DT) e Riqueza de Táxon (S). A análise estatística dos
dados foi realizada no software MINITAB 1.0.1.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados das métricas aplicadas são apresentados na Tabela 2 e os organismos
encontrados na Tabela 1. No período chuvoso a Densidade Total foi maior no ponto 4. A riqueza
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foi a maior nos pontos 1 e 2 com mos mesmos valores do que dos pontos 3 e 4 ambos com apenas
uma família encontrada. Logo, nos pontos 3 e 4 não houve diversidade nem equitatividade , ficando
a Dominância a maior possível pela classe Oligochaeta.
Os índices de diversidade e equitatividade foram maiores no ponto 2, pois apresentaram maior
distribuição de organismos em relação à densidade total, ficando com uma Dominância menor e
maioria de organismos Oligochaeta em relação a Chironomidae, o que indica uma maior poluição
orgânica. O ponto 1 teve uma maior Dominância, com Chironomidae em maior abundância em
relação a Oligochaeta indicando uma qualidade da água melhor no ponto 1 em relação aos outros.
Tabela 1 – Densidade de macroinvertebrados bentônicos dos pontos amostrados nos períodos
chuvoso e seco.
Famílias
Glossiphoniidae
Chironomidae
Oligochaeta
Chuvoso
Seco
1
2
3
4
1
2
3
4
8
334
24
24
259
51
0
0
149
0
0
157
25
85
105
7
0
102
0
1
42
1072
567
444
Tabela 2 – Resultados das métricas aplicadas nas variáveis bióticas.
Métricas
Densidade Total (DT)
Riqueza total de táxon (S)
Diversidade de Margalef (d)
Dominância (DOM)
Diversidade de Shannon-Wiener (H’)
Equitatividade de Pielou (J')
Razão Oligochaeta/
Chironomidae (O/C)
Razão Oligochaeta/Densidade Total
(O/DT)
% Chironomidae
1
366
3,00
0,78
0,91
0,50
0,31
Chuvoso
2
3
4
334 149 157
3,00 1,00 1,00
0,79
0
0
0,78 1,00 1,00
0,97
0
0
0,61
0
0
1
215
3,00
0,86
0,49
1,40
0,88
2
109
2,00
0,49
0,94
0,34
0,34
3
43
2,00
0,61
0,98
0,16
0,16
4
2083
3,00
0,60
0,51
1,48
0,93
0,07
0,16
1,00 1,00
0,55
1,00 0,98
0,44
0,07
0,15
1,00 1,00
0,49
0,94 0,98
0,21
91,26 77,54
0
0
Seco
39,53
0
2,33 27,22
Na estação seca houve uma densidade total maior no ponto 4. As riquezas foram maiores nos
pontos 1 e 4 com as 3 famílias encontradas seguidas pelos pontos 2 e 3 também com o mesmo valor
com 2 táxons. As métricas de diversidade e equitatividade foram maiores nos pontos 1 e 4. A
métrica de Dominância foi maior nos pontos 2 e 3, pois possuem maior abundância relativa de
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Oligochaeta. Em relação à abundância relativa de Oligochaeta, Chironomideo e Densidade total, o
ponto 1 apresentou maior relação O/C e O/DT, pois possui maior abundancia relativa de
Oligochaeta. O ponto 4 possui uma maior abundância relativa da Família Glossiphoniidae. A menor
abundância de organismos na estação chuvosa devido ao efeito de lavagem dos organismos no
sedimento devido à força da correnteza nos períodos de picos de vazão.
Tabela 3 – Resultados da aplicação dos índices bióticos e Protocolo de avaliação rápida para o
período chuvoso.
Pontos
BMWP
ASPT
ICBRIO
Pont.
Sig.
Pont.
Sig.
Pont.
Sig.
1
6
Péssima
2
Poluição Severa
4
RUIM
2
6
Péssima
2
Poluição Severa
4
RUIM
3
1
Péssima
1
Poluição Severa
4
RUIM
4
1
Péssima
1
Poluição Severa
4
RUIM
Tabela 4 – Resultados da aplicação dos índices bióticos e Protocolo de avaliação rápida para o
período seco.
Pontos
BMWP
ASPT
ICBRIO
Pont.
Sig.
Pont.
Sig.
Pont.
Sig.
1
6
Péssima
2
Poluição Severa
3,5
RUIM
2
4
Péssima
2
Poluição Severa
4
RUIM
3
3
Péssima
1,5
Poluição Severa
4
RUIM
4
6
Péssima
2
Poluição Severa
3,5
RUIM
Os resultados da análise estatística para as métricas entre os períodos chuvoso e não
apresentaram alterações estatisticamente significativas, ou seja, os resultados das métricas não
alteraram da estação chuvosa para a seca.
O resultado da avaliação da qualidade da água pelos índices bióticos para os períodos chuvoso
e seco são apresentados nas tabelas 3 e 4 respectivamente. No período chuvoso, tanto para o
BMWP, ASPT, ICBRIO receberam o significado da pior qualidade em todos os pontos. Na estação
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seca, houve o mesmo comportamento que na estação chuvosa, apenas em alguns pontos alterando
somente a pontuação dos Índices.
A qualidade da água sendo péssima para o BMWP, poluição severa para o ASPT, e ruim para
o ICBRIO se mostraram índices bastante sensíveis aos resultados da composição de diversidade de
organismos encontrados, o que foi fator principal para os piores resultados em todos os Índices.
Todos os táxons de macroinvertebrados bentônicos encontradas são as mais tolerantes à poluição
segundo o índice BMWP, recebendo baixas pontuações na categoria.
CONCLUSÕES
•
As maiores densidades totais de organismos, índices de diversidade e equitabilidade entre
todos os pontos nas estações chuvosa e seca do ano foram encontradas nos pontos mais
distantes do lançamento de efluentes.
•
A menor abundância de organismos foi na estação seca devido ao efeito da correnteza no
período chuvoso.
•
O uso de índices bióticos resultou para todos os pontos uma classificação da qualidade da
água ruim para o BMWP, poluição severa pelo ASPT e péssimo de acordo com o ICBRIO.
REFERÊNCIAS
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