Aspectos da qualidade da água e do

pescado na aqüicultura

Suzana Sendacz

Principais tópicos

•Impactos antropogênicos nos ecossistemas aquáticos: causas e efeitos

•Aporte excessivo de nutrientes (N e P) em de viveiros, pesqueiros e tributários de represas de abastecimento

•Aqüicultura X deterioração da qualidade da água

•Conseqüências de elevadas cargas de N e P: florações de cianobactériasFatores ambientais que influenciam a formação de floraçõesProdução de toxinasConseqüências para a aqüicultura

•Cianobactérias água • Patógenos pescado}

Mineração

Transporte e navegação

Aqüicultura

Pesca

Turismo

Recreação

Usos industriais

Hidroeletrecidade

Abastecimento público

Agricultura Afeta o ambiente de acordo com a modalidade com a qual o cultivo é pratidado:

• Extensiva

• Semi-intensiva

• Intensiva

Problemas ambientais potencialmente associados aos cultivos aquáticos:

•Alteração da paisagem

•Deterioração da qualidade da água

•Impactos sobre a diversidade aquática

Impactos antropogênicos nos ecossistemas aquáticos

Von Sperling, 1996

A determinação da carga de nutrientes, principalmente nitrogênio e fósforo, é um elemento básico para a avaliação e a caracterização de impactos nos ambientes aquáticos, e uma das primeiras medidas na geração de subsídios para o controle do processo de eutrofização.

Aqüicultura X deterioração da qualidade da água

Adição de insumos – elevada carga de entrada

Sistema de cultivo é um grande produtor de resíduos

Grandes perdas de N e P para o ambiente

Degradação de habitats e biota

Corpos receptores: recebimento de uma carga constante resulta numa eutrofização acelerada

Parâmetros de qualidade da água, segundo a Resolução CONAMA 357/2005 (Conselho Nacional do Meio Ambiente)

cultivo natural ou intensivo de organismos aquáticosconsumo humano classe 2efluentes

Parâmetros ambiente lótico ambiente lênticoValores limites para efluentes

Fósforo Total (mg/L) ≤0,050

Nitrogênio Total ≤2,18 ≤1,27 ≤1,27 (mg/L)

Clorofila a ≤ 0,030 ≤ 0,030 ≤ 0,030(mg/ L)

≤0,050 ≤0,030

}

Pereira, 2008

0

0,3

0,6

0,9

Paraíso 8 Lagoas Ueda PisciculturaPeter

Onze

Nitrogênio (mg.l -1)

0

50

100

150

200

Paraíso 8 Lagoas Bettini Sta Clara Magic City

Fósforo (ug.l -1)

Parelheiros

Mogi

Biritiba

Balainho

Sendacz e colaboradores, 2005

Projeto Negowat : Pesqueiros

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150

50

100

150

200

800

1000

Sistema ProdutorAlto Tietê

PesqueirosPesqueirosTributários

Alto Tietê CabeceirasGuarapiranga

Con

cent

raçõ

es d

e P

ug/L

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 340

50

100

150

200

800

Con

cent

raçõ

es d

e P

ug/L

TributáriosTributáriosTributáriosTributários Sistema Sistema Sistema Sistema Produtor Produtor Produtor Produtor Alto TietêAlto TietêAlto TietêAlto Tietê

ImpactosImpactosImpactosImpactos PesqueirosPesqueirosPesqueirosPesqueirosPesqueirosPesqueirosPesqueirosPesqueirosImpactosImpactosImpactosImpactos

Guarapiranga Alto Tietê Cabeceiras

Conama 357/05

Nitrogênio Total ( mg.l -1)

0

0,65

1,3

1,95

2,6

3,25

3,9

4,55

Guarapiranga seca Tietê Cabeceiras secaGuarapiranga chuva Tietê Cabeceiras chuvaPesqueiros Guarapiranga seca Tributários Taiaçupeba chuvaPesqueiros Guarapiranga chuva Tributários Jundiaí chuvaImpactos Parelheiros chuva Impactos Balainho chvua

Pesqueiros Tietê Cabeceiras secaPesqueiros Tietê Cabeceiras chuvaPesqueiros Balainho chuva

Ca

rga

NT

kg.d

ia-1

0,0

0

100,0

0

200,0

0

300,0

0

400,0

0

500,0

0

600,0

0

700,0

0

800,0

0

Itaim

Parelheiros(Jaceguava)

Itaim

Caixa de dissipação

Embu-guaçu

Pesq. 8 Lagoas

Pesq. Haras Fish

Pesq. Ás de Ouros

Mata preservada

Agricultura 2

Ponte Nova jusante

Canal Biritiba-Jundiaí

Taiaçupeba jusante

Ponte Nova jusante

Canal Biritiba-Jundiaí

Taiaçupeba jusante

Balainho

Taiaçupeba MD

Rib. Vargem Grande

Canal Biritiba-Jundiaí

Eucalipto

Cogumelo

Agricultura

Pesq. Pousada da

Pesq. Bettini

Piscicultura Peter

Pesq. Sombra e Agua

Pesq. Onze

Guara

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Pesqueiro

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Cabeceira

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Pesqueiro

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Carga Fósforo kg.dia -1

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

Itaim

Parelheir

os(Ja

cegu

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Itaim

Mata pr

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Pesq. 8

Lagoa

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Guarapiranga seca Tietê Cabeceiras secaGuarapiranga chuva Tietê Cabeceiras chuvaImpactos Parelheiros chuva Tributários Taiaçupeba chuvaPesqueiros Guarapiranga seca Tributários Jundiaí chuvaPesqueiros Guarapiranga chuva Impactos Balainho chvua

Pesqueiros Tietê Cabeceiras secaPesqueiros Tietê Cabeceiras chuvaPesqueiros Balainho chuva

•razão entre a carga e a área da bacia de drenagem•representam a perda anual de nutrientes por unidade de área, sendo representados normalmente por Kg.Km-2.ano-1 ou kg.ha-1.ano-1

•o ambiente a ser monitorado é abordado como se fosse uma caixa-preta, ou seja, não se considera o comportamento interno para a avaliação da interferência de determinada atividade •dados de entrada e saída são determinados e os resultados indicam a influência da atividade sem detalhar os processos internos envolvidos

•este modelo é adequado para adoção de medidas mitigadoras

COEFICIENTES DE EXPORTAÇÃO

Eutrofizaçãoartificial

Mudanças na qualidade da água

Redução de OD Biodiversidade aquática

Morte extensiva de peixes

Perda de qualidades cênicas

Florações de microalgas e cianobactérias

•Aumento no custo do tratamento da águade abastecimento•Conseqüências relacionadas à saúde publica

Fatores que influenciam as florações•Carga de nutrientes•Tempo de retenção•Estratificação•Temperatura

MECANISMOS DE CORREÇÃO E PREVENÇÃO DE EUTROFIZAÇÃO

Existe uma série de técnicas que são geralmente utilizadaspara a minimização e prevenção dos efeitos da eutrofização

cultural. Em geral, estas metodologias envolvem os seguintes processos:

a) Diminuição e remoção da entrada de nitrogênio e fósforo

b) Aeração do hipolímnioc) Remoção periódica das macrófitas aquáticas

d) Remoção dos sedimentos do fundoe) Diminuição do tempo de residência

f) Isolamento químico do sedimento

Florações decianobactérias

Tsukamoto & Takahashi, 2007

Fatores ambientais que influenciam a formação de florações

Intensidade luminosa:•Tolerância a altas intensidades luminosas•Requerem pouca energia para a manutenção das funções celulares•As cianobactérias utilizam mais efetivamente a energia luminosa do que outras espécies fitoplanctônicas, pois fazem uso de outros pigmentos além da clorofila a

Aerótopos:

•Células com densidade < que a água•Capacidade de controlar a flutuabilidade•Mecanismos de ajuste à profundidade para maximizar o uso da radiação solar

Mycrocistis aeruginosa

Estabiblidade da população

•não sofrem impactos significativos devido à herbivoria: o consumo de cianobactérias é

evitado pelos predadores herbívoros, são nutricialmente inadequadas e produzem toxinas

•competição entre spp fitoplanctônicas: predação sobre outras algas favorece a manutenção

da floração de cianobactérias

Fosforo e Nitrogênio:

•Maior afinidade por P e N que outros organismos fotossintéticos

•Capacidade de armazenar fósforo

•Capacidade de fixar nitrogênio atmosférico

Mycrocistisaeruginosaapresenta a mais ampla distribuição

•Sant’Anna & Azevedo (2000): nos ambientes aquáticos brasileiros foram registradas 20 spp de cianobactérias potencialmente tóxicas

Anabaena é o gênero com >no. de spp potencialmente tóxicas

Grande aumento de ocorrência de Cylindrospermopsis raciborskii

Cianobactérias

Toxinas(cianotoxinas)

Consumo de alimentocontaminado

Ingestão de águaAtividades de recreação

Saúde humana

São produzidas e liberadas para o meio ambientedurante a decomposição da célula

neurotoxinas

hepatotoxinas

Rota intravenosa

Irrigação com água contaminada por toxinas: alface, batata e feijãoSuplementos alimentares à base de cianobactériasBioacumulação na cadeia trófica em peixes, moluscos e zooplâncton

Hepatotoxinas

Os gOs gOs gOs gêêêêneros de neros de neros de neros de cianobactcianobactcianobactcianobactéééériasriasriasrias Microcystis, Microcystis, Microcystis, Microcystis, Anabaena, Anabaena, Anabaena, Anabaena, NodulariaNodulariaNodulariaNodularia, , , , OscillatoriaOscillatoriaOscillatoriaOscillatoria, , , , Nostoc Nostoc Nostoc Nostoc e e e e CylindrospermopsisCylindrospermopsisCylindrospermopsisCylindrospermopsis ((((CarmichaelCarmichaelCarmichaelCarmichael, 1992) , 1992) , 1992) , 1992) produzem produzem produzem produzem hepatoxinashepatoxinashepatoxinashepatoxinas.

AAAAçãçãçãçãoooo mais lenta, causando a morte entre poucas mais lenta, causando a morte entre poucas mais lenta, causando a morte entre poucas mais lenta, causando a morte entre poucas horas e poucos dias, em decorrhoras e poucos dias, em decorrhoras e poucos dias, em decorrhoras e poucos dias, em decorrêêêência de ncia de ncia de ncia de hemorragia intrahemorragia intrahemorragia intrahemorragia intra----hephephephepáááática e choque tica e choque tica e choque tica e choque hipovolhipovolhipovolhipovolêêêêmicomicomicomico. . . . SSSSinainainainais observados, de acordo com is observados, de acordo com is observados, de acordo com is observados, de acordo com CarmichaelCarmichaelCarmichaelCarmichael & Schwartz,1984:& Schwartz,1984:& Schwartz,1984:& Schwartz,1984:prostraprostraprostraprostraçãçãçãção o o o anorexia anorexia anorexia anorexia vvvvôôôômitos mitos mitos mitos dor abdominal dor abdominal dor abdominal dor abdominal ddddiarriarriarriarrééééiaiaiaia

Estas toxinas são agora reconhecidas como potentes promotoras de tumores hepáticos (Falconer,1991). A ocorrência de espécies potencialmente produtoras dessas substâncias nos nossos ambientes aquáticos precisa ser melhor investigada e monitorada.

Neurotoxinas

produzidas por espproduzidas por espproduzidas por espproduzidas por espéééécies e cepas inclucies e cepas inclucies e cepas inclucies e cepas incluíííídas nos das nos das nos das nos ggggêêêêneros : neros : neros : neros : Anabaena ((((Carmichael etCarmichael etCarmichael etCarmichael et al.,al.,al.,al., 1990), 1990), 1990), 1990), Aphanizomenon ((((MahamoodMahamoodMahamoodMahamood & & & & CarmichaelCarmichaelCarmichaelCarmichael, 1986), , 1986), , 1986), , 1986), Oscillatoria ((((Sivonen etSivonen etSivonen etSivonen et al.,al.,al.,al., 1989), 1989), 1989), 1989), Trichodesmium ((((Hawser etHawser etHawser etHawser et al.,al.,al.,al., 1991) e 1991) e 1991) e 1991) e Cylindrospermopsis (Lagos (Lagos (Lagos (Lagos etetetet al., in al., in al., in al., in presspresspresspress). ). ). ). JJJJáááá ssssãããão conhecidas pelo menos cinco o conhecidas pelo menos cinco o conhecidas pelo menos cinco o conhecidas pelo menos cinco neurotoxinas produzidas a partir de espneurotoxinas produzidas a partir de espneurotoxinas produzidas a partir de espneurotoxinas produzidas a partir de espéééécies cies cies cies desses gdesses gdesses gdesses gêêêênerosnerosnerosneros.

Os sinais de envenenamento em animais Os sinais de envenenamento em animais Os sinais de envenenamento em animais Os sinais de envenenamento em animais selvagens e domselvagens e domselvagens e domselvagens e doméééésticos,sticos,sticos,sticos, incluem: incluem: incluem: incluem: desequildesequildesequildesequilííííbriobriobriobriofasciculafasciculafasciculafasciculaçãçãçãçãoooo muscularmuscularmuscularmuscularrespirarespirarespirarespiraçãçãçãção ofegante o ofegante o ofegante o ofegante convulsconvulsconvulsconvulsõõõões es es es mortemortemortemorte

Contaminações por toxinas de cianobactérias:

1988 – Bahia, 200 pessoas com gastroenterite, reservatório Itaparica, com morte de 80 crianças

1996 – Caruaru, PE, 130 pacientes renais crônicos intoxicados – quadro clínico de hepatotoxicose; 60 pacientes em tratamento de hemodiálise morreram. Microcistina e cilindrospermopsina ocorreram no sistema de purificação da água na clínica, e microcistinas, em amostras do sangue e fígado dos pacientes intoxicados (Azevedo, 1996).

Remoção de toxinas de cianobactérias:

•Técnicas de detecção e remoção não são ainda muito difundidas; o tratamento convencional (coagulação + filtração + desinfecção) remove parcialmente as toxinas quando se encontram dissolvidas na água

•Avaliação à exposição humana pelo consumo de água ainda é deficiente

•Produção de toxina varia de acordo com vários fatores (genética, estado fisiológico e variáveis ambientais); existem populações tóxicas e não tóxicas

Conseqüências para a Aqüicultura:

•Produto não poderia ser colhido sob densidades de cianobactérias que

ultrapassem limite legal da Classe 2

•Efluente não poderia ser lançado no corpo receptor

A densidade máxima admissível de cianobactérias é regulada através da Resolução CONAMA 357/2005 e da Portaria do Ministério da Saúde no. 518/2004

limite máximo admissível

Aqüicultura (classe 2) 50 mil células/mLCONAMA 357/2005

Saúde Pública (para produção 10 mil células/mL monito ramento da água brutade água potável 20 mil células/mL proibição do uso de algicidas,

Portaria do Ministério da p/ evitar liberação de to xinas Saúde no. 518/2004

Cianotoxinasmicrocistinas 1 ug/L água tratadacilindrospermopsinas 15 ug/L água tratadasaxitoxinas 3 ug/L água tratada

Portaria do Ministério da Saúde no. 518/2004

Tsukamoto & Takahashi, 2007

Cianobactérias X peixes

•Bioacumulação: toxina seria transferida através da cadeia alimentar

•OMS: ingestão diária tolerável (TDI) – 0,04 ug de toxina/kg de peso/dia

(Magalhães et al., 2001)

•Peixes: poucos dados sobre a transferência ao longo da cadeia alimentar;

microcistina se concentra nas vísceras e órgãos internos, concentrações

menores no músculo (Xie et al., 2005)

•Literatura atual é controversa

•Tomada de decisões de ordem sanitária sobre o manejo do pescado

Microcistinas X carpa prateadaSheila Bueno Giordano, 2007

Objetivo: analisar a incorporação de microcistina por peixesCarpa prateada: peixe fitoplanctófago, potencial regulador de florações de algas

introduzido no Brasil em 1980Xie & Liu, 2001: eliminaram florações em cercados depois de 10 a 20 diasgrande eficácia na redução de colonias de cianobactérias

•Interpretação dos resultados obtidos é complexa, pois altas concentrações de cianobactériasnão estão diretamente relacionadas a altas concentrações de microcistinas;•Diferentes cepas de cianobactérias podem produzir diferentes concentrações de toxinas •peixes carnívoros apresentaram concentrações + elevadas de microcistina do que peixes fitoplanctófagos•Magalhães e colaboradores, 2001: toxinas continuaram a ser detectadas no músculo e fígado de Tilapia rendali mesmo após o declínio da floração de Microscystis aeruginosa

Tanques-rede

Agravante: insumos alimentares são lançados no próprio reservatório

•Alta taxa de sedimentação de resíduos sob as gaiolas•Deposição de restos de alimento e fezes nas imediações de tanques rede•Acúmulo de materia orgânica e nutrientes •Liberação de N e P para a água•Elevada demanda de oxigênio•Redução de OD, ambiente anóxico•Intenso aporte de N e P acarreta proliferação de algas nas redondezas

Tanques-rede potencializam os problemas enfrentados pela aqüicultura, tais como:Deterioração da qualidade da águaDisseminação de doençasAtração de predadoresIntrodução de espécies não nativas

Capacidade de suporte

Objetivos: estabelecer a biomassa máxima de uma dada população suportável na área,considerando, segundo Beveridge (2004):

•entrada de nutrientes

•dimensão do sistema

•tempo de residência da água

•taxa de sedimentação dos nutrientes

Em cultivos intensivos, a capacidade de suporte (ou a biomassa máxima de peixes) que o sistema pode sustentar é fortemente excedida

Tanques escavados

Possibilidade de tratamento do efluente com a finalidade de reter parte dos nutrientes

•Biofiltros ou wetlands artificias

•Tanques de decantação

Sipaúba-Tavares e colaboradores (2002): utilização de macrófitas aquáticas flutuantes para absorver nutrientes

•Técnicas de Boas Práticas de Manejo (Boyd & Queiroz, 2001)

Atividades de manejo necessárias para diminuir o potencial de poluição e melhorar a qualidade da água através de :

• controle da entrada de N e P: adequação da quantidade e qualidade da ração fornecida

• controle do tempo de retenção da água

Tratamento de efluentes de carcinicultura por macrófitas aquáticas flutuantes

Gustavo Gonzaga Henry-SilvaI; Antonio Fernando Monteiro CamargoII

Pesque-pague

0,0000,0300,0600,0900,1200,1500,1800,2100,2400,2700,3000,3300,3600,390

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

fee-fishing ponds

mg/L

winter summer

0,000

0,030

0,060

0,090

0,120

0,150

0,180

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

fee-fishing

mg/

L

winter summer

A

B

Mercante e colaboradores, 2004A – Fósforo B – clorofila a

A toxina microcistina foi detectada em 47% dos pesqueiros (Honda e colaboradores, 2006)

Avaliação da qualidade sanitária e ocorrência de patógenos de interesse em saúde pública (Morita e colaboradores, 2006a e 2006b):

•8 spp de Aeromonas•1/3 dos pesqueiros coliformes fecais acima do recomendado pela Resolução CONAMA 20/86

•Salmonella ausência é condição obrigatória para peixes in natura

•elevado no. de propriedades apresentou coliformes fecais e Salmonella produtos em desacordo com a legislação, peixes com baixa qualidade higiênica e sanitária, impróprios para o consumo humano.

(Sant’Anna e colaboradores, 2006)

RECOMENDAÇÕES PARA O APRIMORAMENTO DA ATIVIDADE

•Controle da entrada de N e P

•Desenvolvimento de estratégias para controlar a floração de cianobactérias, que afeta diretamente a sobrevivência e a sanidade dos animais e a qualidade da água do efluente.

Referências bibliográficas

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