DIAGNÓSTICO DA QUALIDADE DA ÁGUA DO RIO SURUVI, CONCÓRDIA SC

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1 DIAGNÓSTICO DA QUALIDADE DA ÁGUA DO RIO SURUVI, CONCÓRDIA SC Marilete Maria Feruck 1 ; Magda Mulinari 2 ; Celi Teresinha Araldi Favassa 1 ; Jonatas Alves 1 & Alexandre Matthiensen 2 *. RESUMO: Para uma avaliação da qualidade da água são utilizados parâmetros ambientais que descrevem as características físicas, químicas e biológicas do ambiente, além de serem utilizados bioindicadores ambientais. Objetivou-se com este trabalho estudar a ocorrência e a diversidade de microalgas e monitorar os parâmetros limnológicos físicos, químicos e microbiológicos do rio Suruvi, Concórdia, SC. Foram definidas cinco estações e as coletas foram realizadas de novembro de 2013 a setembro de Foram coletados dados físico-químicos com medidor multiparâmetros, e amostras de água foram conduzidas para análise de alguns parâmetros físicoquímicos e microbiológicos. Foram identificados seis grupos principais de microalgas: dinoflagelados, diatomáceas, clorofíceas, euglenofíceas, xantofíceas e cianobactérias. O maior índice de diversidade e equidade foi encontrado na estação 04 e o menor na estação 05. O maior índice de similaridade foi observado entre as estações 01 e 02 e o menor entre as estações 01 e 05. Os melhores resultados do IQA foram observados na estação 04 e os resultados do IET variaram de hiperoligotrófico a mesotrófico. Conclui-se que o rio Suruvi apresenta um ecossistema pouco impactado e a qualidade da água bruta para consumo humano está de acordo com os parâmetros previstos pela legislação brasileira para seu uso após tratamento. Palavras-chave: Microalgas; Qualidade da água; Bioindicadores ambientais. WATER QUALYTY DIAGNOSIS OF SURUVI RIVER, CONCÓRDIA SC ABSTRACT: An evaluation of water quality uses environmental parameters that describe the physical, chemical and biological environment, in addition to environmental biomarkers. The objective was to study during a year the occurrence and diversity of microalgae through a qualitative and quantitative survey of its major groups and monitor the physical, chemical and microbiological parameters of Rio Suruvi. Samples were collected in five stations from November 2013 to September It was measured in situ physicochemical data with a multi-parameter probe, and water samples were conducted for analysis of physicochemical and microbiological parameters in laboratory. Six main groups of microalgae were identified: dinoflagellates, diatoms, chlorophyceae, euglenoids, xantophyceae and cyanobacteria. The highest diversity and equity was found at station 4 and the lowest at station 5; months with lower temperatures showed highest diversity rates. The highest rate of similarity index was observed between stations 1 and 2 and the lowest between stations 1 and 5. The best WQI results were observed in station 4 and TSI ranged from mesotrophic to hiperoligotrophic. Rio Suruvi has a weakly impacted ecosystem and the overall quality of the raw water for human consumption complies with the standards established by the Brazilian legislation for their use following treatment. Keywords: Microalgae; The water quality; Environmental biomarkers. 1 Universidade do Contestado, Concórdia, SC. 2 Embrapa Suínos e Aves, Concórdia, SC. *Autor correspondente: alexandre.matthiensen@embrapa.br XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO A quantidade de água no planeta é praticamente constante desde a sua formação. Porém, com o crescimento populacional cada vez mais significativo, a demanda e disponibilidade de água, principalmente água doce, vêm tornando-se cada vez menor (Barros, 2008). A qualidade da água relaciona-se com a saúde de um determinado ambiente. Sendo assim, para que se obtenha um diagnóstico concreto da qualidade da água de um determinado ambiente, torna-se necessário o monitoramento contínuo ou por um determinado período deste ambiente. Para a avaliação da qualidade da água, principalmente da água superficial, são utilizados diversos parâmetros ambientais que descrevem as principais características físicas, químicas e biológicas do ambiente (Merten e Minella, 2002; Sperling, 2005). Ainda, podem ser usados bioindicadores ambientais, que são organismos vivos capazes de responder às alterações ambientais, informando a situação do ambiente de estudo. Um dos organismos indicadores que podem ser utilizados para avaliar a qualidade da água são as microalgas. As microalgas são organismos autotróficos, unicelulares ou pluricelulares, eucariontes ou procariontes, em sua maioria aquáticos, microscópicos e formam o fitoplâncton em ambientes aquáticos (Raven et al., 2007). Possuem diversas utilidades, entre as quais a produção de biodiesel, bioetanol, remediação, alimentação humana e animal, fabricação de cosméticos, estabilizantes, emulsificantes, forragens, aglutinantes, produtos farmacêuticos, sabão, fotografias, entre outros (Lousã et al., 2007). Em ambientes eutrofizados, com grande quantidade de matéria orgânica, podem ocorrer eventos de reprodução acelerada de microalgas em um curto espaço de tempo, chamados de floração. As florações ocorrem principalmente quando a água atinge temperaturas elevadas, quando apresenta grandes quantidades de nutrientes concentrados, baixa salinidade e estabilidade da coluna d água. Essas florações podem causar efeitos nocivos aos demais organismos aquáticos no ecossistema onde ocorrem, pela depleção do oxigênio dissolvido na água ou produção e liberação, no meio, de compostos nocivos (ficotoxinas). Atualmente, percebe-se cada vez mais a eutrofização dos corpos hídricos em decorrência do crescimento populacional e do lançamento de esgotos residenciais e industriais, tornando assim, o ambiente rico em nutrientes, permitindo a reprodução e o desenvolvimento das microalgas (Teixeira, 2006). Devido à carência de estudos sobre as microalgas na região centro-oeste catarinense, objetivouse com este trabalho estudar a ocorrência e a diversidade de microalgas, através de um levantamento quantitativo e qualitativo dos principais grupos e monitorar os parâmetros limnológicos físicos e químicos do rio Suruvi, um dos pontos de captação de água para a cidade de Concórdia-SC, durante um ciclo sazonal completo. O estudo contribuiu para a determinação dos grupos de microalgas existentes em um ambiente de água doce em diferentes períodos do ano, indicando a qualidade de água do local. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS O presente trabalho apresentou como local de estudo o rio Suruvi, uma sub-bacia pertencente à bacia hidrográfica do rio Jacutinga, localizada completamente no município de Concórdia, meiooeste de Santa Catarina, e foi realizado entre os meses de novembro de 2013 a setembro de Foram determinadas cinco estações amostrais de coleta. A estação 01 representa o ponto de coleta localizado próximo à nascente do rio, caracterizado por apresentar vegetação de borda, água sem muita correnteza e atividades agrícolas em seu entorno. A estação amostral 02 localiza-se a uma distância de 2 km da estação 01, apresentando vegetação de borda significativa, água de correnteza e atividades agrícolas e industriais em seu entorno. A estação 03 se refere ao ponto de captação de água pela CASAN (Companhia Catarinense de Águas e Saneamento) para abastecimento público no município de Concórdia, sendo caracterizada por apresentar águas XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 lênticas, com vegetação de borda diversificada, sem atividade agrícola em seu entorno. A estação 04 apresenta água com bastante correnteza e vegetação de borda considerável. A última estação amostral (05) localiza-se na foz do rio, caracterizada por apresentar águas lênticas e pouca vegetação (Figura 1). Figura 1. Mapa da área da bacia hidrográfica do Rio Suruvi, Concórdia SC, com os pontos de coleta. Para o estudo qualitativo e quantitativo da comunidade fitoplanctônica, as amostras foram coletadas com auxílio de um balde de 20 litros e em seguida passadas por uma rede de fitoplâncton com abertura de malha de 60 µm. As amostras de água coletadas de cada uma das cinco estações foram acondicionadas em dois frascos âmbar de 250 ml distintos, sendo que em um dos frascos foi adicionado solução de formalina a 4% e no outro frasco foi adicionada solução de lugol para posterior identificação e contagem. As amostras ficaram armazenadas em geladeira a uma temperatura aproximada de 4 ºC até sua análise. Os parâmetros físico-químicos do ambiente foram obtidos através dos níveis de Sólidos Dissolvidos Totais (SDT), Oxigênio Dissolvido (OD), condutividade, ph e temperatura da água (medidor multiparâmetro HANNA modelo HI 9828). Análises de nitrito, nitrato, fósforo total e turbidez foram realizadas em laboratório. A turbidez foi mensurada por turbidímetro, pela técnica de determinação nefelométrica; as análises de nitrato, nitrito e fósforo total foram realizadas segundo protocolos metodológicos APHA (2005). Análises de coliformes totais e Escherichia coli foram realizados utilizando-se o método rápido de contagens de colônias por meio de contagem de placas Petrifilm 3M TM (Swanson et al., 2001). Os índices ambientais IQA (índice de Qualidade de Água ) e IET-P (Índice do Estado Trófico com base no fósforo total) foram calculados segundo CETESB (2008). As análises qualitativas e quantitativas do fitoplâncton foram realizadas com auxílio de um microscópio óptico acoplado a uma câmara fotográfica (microscópio trinocular NIKON modelo TNB-04T-PL). A identificação dos grupos foi realizada baseada na classificação de Bicudo e Menezes (2006). A contagem dos organismos foi realizada com a utilização de uma câmara de Sedgewick-Rafter, cuja capacidade é de 1 ml de amostra. Os índices ecológicos da comunidade fitoplanctônica foram calculados através do cálculo de Riqueza de gêneros (R), diversidade de gêneros através do índice de Simpson (D) e do índice de Shannon (H), índice de equitabilidade de XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 gêneros (E) e índice se similaridade de gêneros por meio do método de Jaccard (J) e do método de Sørensen (QS) (Rörig, 2014). RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram identificados seis grupos principais de microalgas: dinoflagelados, diatomáceas, clorofíceas, euglenofíceas, xantofíceas e cianobactérias. A comunidade fitoplanctônica foi constituída por 43 gêneros distribuídos em 19 famílias, 13 ordens e 9 classes taxonômicas, sendo elas: Chlorophyceae, Zygnemaphyceae, Bacillariophyceae, Dinophyceae, Euglenophyceae, Cyanophyceae, Xanthophyceae, Trebouxiophyceae e Clamidophyceae. As estações 04 e 05 apresentaram a maior composição taxonômica, com 28 gêneros identificados em cada uma delas, seguidas da estação 02 com 25 gêneros, estação 01 com 24 gêneros e estação 03 com 20 gêneros. Figura 2. Descrição do percentual de gêneros pertencentes a cada classe nas cinco estações amostrais do rio Suruvi entre o período de novembro de 2013 a setembro de A Figura 3 mostra a concentração, em número de células por litro, dos 06 principais grupos fitoplanctônicos observados nos cinco pontos de coleta. A maior abundância de clorofíceas foi observada na estação 01; os dinoflagelados e as diatomáceas apresentaram maior abundância na estação 05. A maior abundância de dinoflagelados na estação 05 relaciona-se a uma maior disponibilidade de nutrientes e mistura de águas. A maior abundância de cianobactérias foi observada na estação 04, o grupo das euglenofíceas esteve mais presente na estação 02 e as xantofíceas foram encontradas apenas na estação 04 (figura 3). Do total de gêneros identificados, 12 foram encontrados em todas as estações, entre eles: Ceratium, Hydrosera, Phacus, Pediastrum, Melosira, Surirella, Cyclotella, Closterium, Navicula, Eunotia, Pinnularia e Cymbella. Para a análise temporal dos índices de diversidade de Shannon (H), de Simpson (D) e de Equitabilidade (E) dividiu-se as coletas em meses com temperaturas quentes (novembro/2013 a abril/2014) e meses com temperaturas frias (maio/2014 a setembro/2014), utilizando como critério de classificação os dados de temperatura obtidos ao longo das coletas. Os resultados obtidos demonstraram que esses índices foram maiores nos meses com temperaturas frias e menores nos meses com temperaturas quentes. O cálculo dos índices H, D e E, distribuídos espacialmente por estação de coleta, mostrou que a estação 04 apresentou o maior índice de diversidade e equitabilidade e a estação 05 o menor índice de diversidade e equitabilidade. A estação 04 apresenta água de correnteza, vegetação de borda considerável, além de ser a estação aparentemente melhor preservada. O menor índice de diversidade da estação 05 pode estar relacionado com a mistura de diferentes águas nesta estação, onde o rio Suruvi deságua no rio Uruguai, e considerando que o rio Uruguai possui uma dinâmica completamente diferente do rio Suruvi, além de apresentar águas lênticas. Em relação ao índice de similaridade distribuído espacialmente entre as estações, verificase que o maior índice foi observado entre as estações 01 e 02 e o menor índice observou-se entre as estações 01 e 05. Em relação ao índice de similaridade analisado temporalmente, o maior índice foi XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 observado entre as estações 01 e 02 nos meses com temperaturas quentes e entre as estações 03 e 04 nos meses com temperaturas frias, e o menor índice observou-se entre as estações 01 e 05 tanto nos meses com temperaturas quentes como também nos meses com temperaturas frias. Figura 3. Número de células/litro dos grupos de microalgas encontrados nas cinco estações durante os meses de coleta. A condutividade do rio Suruvi variou entre 0 e 104 µs/cm 2 ; a temperatura da água variou entre 13,3 e 29,2 ºC; o ph ficou entre 5,4 e 8,8; o oxigênio dissolvido variou entre 2,85 mg/l (=35,3%) e 14,4 mg/l (=168,9%); os sólidos dissolvidos totais variaram entre 8 e 63 mg/l; os dados relacionados a E. coli variaram entre 0 e 138 NMP/100 ml; os valores de turbidez variaram de 3,78 a 102,5 UNT; o fósforo total ficou entre 0 e 0,379 mg/l; o nitrato variou de 0,022 a 3,409 mg/l; o nitrito ficou entre 0 e 0,161 mg/l. Os resultados dos parâmetros físico-químicos e microbiológico (coliformes fecais E. coli) foram utilizados para o cálculo dos índices ambientais IQA e IET-P. O IQA do rio Suruvi foi calculado por estação e por mês de coleta. No geral, a qualidade da água do rio foi classificada entre boa e ótima, com exceção do mês de dezembro/2013 na estação 05, onde a água foi classificada como regular. A estação 04 foi a que apresentou o melhor índice de qualidade (tabela 1). XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Tabela 1. Classificação do IQA do rio Suruvi nas 5 estações durante o período estudado. EST. 01 EST. 02 EST. 03 EST. 04 EST. 05 dez/13 BOA BOA BOA BOA REGULAR jan/14 BOA BOA BOA BOA BOA fev/14 BOA BOA BOA ÓTIMA BOA mar/14 BOA ÓTIMA BOA BOA BOA abr/14 BOA BOA BOA BOA BOA mai/14 BOA BOA BOA BOA BOA jun/14 BOA BOA ÓTIMA BOA BOA jul/14 BOA BOA BOA BOA BOA ago/14 BOA BOA BOA ÓTIMA BOA set/14 BOA BOA BOA BOA BOA A partir dos dados apresentados para o IQA no rio Suruvi, observa-se que o rio apresenta-se em condições satisfatórias para uso no abastecimento público, destacando que o rio Suruvi é um dos poucos rios da região que se encontra em condições adequadas para este fim. O IET da água do rio Suruvi também foi calculado por mês e por estação de coleta. O índice com os melhores resultados foi verificado na estação 05, em que a água foi classificada como ultraoligotrófica e mesotrófica. O IET mais preocupante foi observado na estação 02 na coleta do mês de agosto/2014, onde a água foi classificada, com base nos teores de fósforo total como supereutrófica e, na estação 04 na coleta de dezembro/2013, foi classificada como hipereutrófica. Tabela 2. Classificação do IET com base nos valores de P-Total do rio Suruvi nas 5 estações EST. 01 EST. 02 EST. 03 EST. 04 EST. 05 dez/13 Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Hipereutrófico Mesotrófico jan/14 Ultraoligotrófico Mesotrófico Mesotrófico Oligotrófico Ultraoligotrófico fev/14 Mesotrófico Mesotrófico Oligotrófico Mesotrófico Ultraoligotrófico mar/14 Oligotrófico Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Ultraoligotrófico abr/14 Mesotrófico Oligotrófico Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico mai/14 Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico jun/14 Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico jul/14 Mesotrófico Mesotrófico Mesotrófico Oligotrófico Mesotrófico ago/14 Ultraoligotrófico Supereutrófico Ultraoligotrófico Ultraoligotrófico Ultraoligotrófico set/14 Mesotrófico Mesotrófico Oligotrófico Mesotrófico Mesotrófico CONSIDERAÇÕES FINAIS Considerando as microalgas, principalmente a abundância de cianobactérias, como um dos parâmetros biológicos utilizados em diagnóstico da qualidade da água, e a partir dos resultados aqui apresentados, conclui-se que a qualidade da água do rio Suruvi encontra-se dentro dos parâmetros previstos pela legislação brasileira para uso humano após tratamento adequado. Vale destacar que o rio Suruvi é um dos pontos de captação de água para abastecimento público de cerca de 30% da população do município de Concórdia. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 REFERÊNCIAS APHA (2005). Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater. Eaton, A.D. and Franson, M.A.H. (Eds). American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation. ISBN BARROS, J. G. C. (2008). As águas subterrâneas ou as águas que brotas das pedras. GTÁguas, São Paulo, ano 2, n. 6, p BICUDO, C. & MENEZES, M. (2006). Gêneros de Algas Continentais do Brasil: chave para identificação e descrições. 2ª Ed., São Carlos. SP CETESB (2008). Índice de qualidade de águas, critérios de avaliação da qualidade e dos sedimentos e indicador de controle de fontes. Qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo. Apêndice B. São Paulo. LOUSÃ, M.; MONTEIRO, A.; SANTO, D. E.; SOUSA, E.; COSTA, J. C. (2007). Módulo de botânica: Manual de teorias e práticas. Instituto Superior de Agronomia,Universidade Técnica de Lisboa, Disponível em: < >. Acesso em: 09 out MERTEN, G. H.; MINELLA, J. P. (2002). Qualidade da água em bacias hidrográficas rurais: um desafio atual para a sobrevivência futura. Agroecologia e desenvolvimento rural sustentável, Porto Alegre, v. 3, nº 4. RAVEN, P. H., EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. (2007). Biologia vegetal. 7.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. RÖRIG, L. R. (2014). Algal analysis. In: NOLLET, Leo M. L.; GELDER, Leen S. P. Handbook of water analysis. 3. ed., CRC Press. SPERLING, M. V. (2005). Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 3. ed. v. 1, Belo Horizonte: Copyright. SWANSON, W. J.; CLARK, A. G.; WALDRIP-DAIL, H. M.; WOLFNER, M. F.; AQUADRO, C. F. (2001). Evolutionary EST analysis identifies rapidly evolving male reproductive proteins in Drosophila. Proceeding of National Academic Science USA, v. 98, p TEIXEIRA, C. M. (2006). Microalga como matéria-prima para a produção de biodiesel. Instituto Nacional de Tecnologia. Disponível em: < Acesso em: 21 out XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7