ÍNDICES BIOLÓGICOS DE QUALIDADE DE ÁGUA UTILIZADOS NO

BIOMONITORAMENTO AMBIENTAL E NO CONTROLE DE POLUIÇÃO

EDNILSON PAULINO QUEIROZ

ednilson_queiroz@yahoo.com.br

INTRODUÇÃO

O ciclo hidrológico - Fechado.Desequilíbrio Ambiental - Ações antrópicas (desmatamento, utilização de combustíveis fósseis, queimadas, incêndios florestais e outros usos do solo).Mudanças Climáticas – Alteração do fluxo.Maior Preocupação - PoluiçãoRiscos – águas superficiais e subterrâneas (potabilidade principalmente).Preocupação – Escassez.

INTRODUÇÃONecessidade

01 indivíduo - 1 m³/ano para dessedentação.- 100 m³ para usos domésticos. -Produção de comida - pode atingir 1.000 m³. Indústria - pode chegar entre 5 a 20 vezes sobre o total das atividades anteriores. Allan (1998), apud Lanna (1999).

Prevenção - controle – melhor medida

INTRODUÇÃOBiomonitoramento

Milhares de anos – plantas e seres humanos

utilizados como bioindicadores. Ex: humanos

degustar comidas. + de 154 anos – Koienati (1884) e Cohn (1853) Segundo Junqueira et. al. (1996).

Um dos modos mais significativos de se verificar

alterações ambientais (USEPA, 2003).

INTRODUÇÃOMacroinvertebrados Bentônicos organismos vivos de fundo (rede de 125 a 500 µm) (Silva et. al., 2003).

-Ciclo de vida: (Insetos)-Metamorfose incompleta – 3 estágios: ovos- ninfa – adultos. Ex: percevejos e libélulas.-Metamorfose completa - Processa-se em quatro estágios: ovo, larva, pupa e adulto. Ex: moscas, mosquitos e besouros.

-Hábitos alimentares:-Fragmentadores, coletores, raspadores, predadores e parasitas.

-Além dos insetos -Molusca e Bivalvia, oligochaeta, crustáceos, hirudíneas, tricladida...

MACROINVERTEBRADOS

Order Coleoptera - Family Helophoridae - Genus Helophorus

Fonte: (Callisto, 2004).

Ordem – Odonata - Família Libellulidae – Gênero - Libellula

) b)

Fonte: (Callisto, 2004).

Order Diptera - Family Tipulidae

Genus Tipula

Order Plecoptera - Family Perlidae

Genus Acroneuria

)

Fonte: Família Perlidae (Callisto, 2004).

Order Ephemeroptera - Family Baetidae

Genus Acentrella

(Callisto, 2004).

Order Hemiptera - Family Gerridae

Genus Gerris

Fonte: (Callisto, 2004).

Order Megaloptera - Family Sialidae - The Alderflies

Genus Sialis

Fonte: (Callisto, 2004).

Order Neuroptera - Family Sisyridae - Genus Climacia

Order Lepidoptera - Family Pyralidae

Genus Acentria

Fonte: (Roldan, 2004).

Order Collembola - Family Entomobryidae -

(a) um abrigo de Trichoptera da família Helicopsychidae, (b) uma larva da família Odontoceridae e (c) um adulto. Fonte: (Callisto, 2004).

a) b) c)

-Tricladida da família Dugesiidae, espécie Girardia tigrina: fonte: (Preza, 2004).

Classe Oligochaeta - tubificídeos. Fonte: (Roldan, 2004).

Classe - Hirudinea. Fonte: (Roldan, 2004).

Mollusca - da classe Gastropoda. Fonte: (UCM.ES, 2004).

Classe - bivalve da família Uniodinae – (Unio tumidis). Fonte: (UCM.ES, 2004).

Vantagens na Utilização.– diversidade – expectativa de responder a perturbações;

-Longo ciclo de vida.

-Grandes, sésseis ou de pouca mobilidade.

-Fácil amostragem

- Baixo custo e fácil identificação, -Bioacumulam (Callisto, 2000).

-Reagem a diversos estressores (Almeida e Tertuliano, 2000).

- Tempo mínimo para recuperação 1 mês ou mais – (Alba-Tercedor, 1996).

INTRODUÇÃO

IMPORTÂNCIA DE PESQUISA COM MACROINVERTEBRADOS

Carência – poucos estudos (principalmente em regiões sub e tropicais).Caracterizar e monitorar habitats de água doce.Necessidade de aliar monitoramento físico e químico e bacteriológico, ao biológico.

Necessidade de adaptação, ou criação de índices

biológicos.

Auxiliar no controle - órgãos ambientais.

Subsidiar políticas públicas de controle.

OBJETIVOS Geral

Estudos regionais iniciais

– adaptação ou criação de índices.

Principais:

1. Identificar e enumerar indivíduos.

2. Descrever distribuição.

3. Verificar relações físicas e químicas às comunidades

biológicas (tolerâncias).

4. Diferenças entre cheias e secas.

5. Procurar os índices que mais refletem às condições

regionais.

Índices na Legislação

•Países que incorporam biomonitoramento à legislação: (Kuhlmann et. al., 2001).

•U.S.A – “Clean Water Act” – 1972. – 44 Estados.•Davis et. al., 1996).

•Oceania – “Australian Quality Guidelines” – Instituído pelo “Australian and New Zeland Environmental and Conservation” – (ANZEE, 1995).

•Canadá – “Ontário Water Act” – 1996.

ALGUNS ÍNDICES UTILIZADOS

ÍNDICESRIVALD - (Rivers of Vaud) – Suíça.AUSRIVAS - (Australian River Assessement Scheme) –

Austrália.ISC – (Index of Stream Conditon) – Austrália.RIVPACS - (River Invertebrate Prediction and

Classification System) – Grã-Bretanha.

. BMWPFamílias Score

Siphionuridae, Heptageniidae, leptophlebiidae, Ephemerellidae, Potamanthidae, Ephemeridae, Taeniopterygidae, Leuctridae, Capniidae, Perlodidae, Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae, Molannidae, Beraidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Lepidostomatidae, Goeridae, Brachycentridae, Sericostomatidae.

10

Astacidae, Lestidae, Agriidae, Gomphidae, Cordulegasteridae, Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae, Psychomyiidae, Philopotamidae,

8

Caenidae, Nemoiridae, Rhyacophilidae, Polycentropodidae, Limnephilidae. 7 Neritidae, Viviparidae, Ancylidade, Hydroptilidae, Unionidae, Corophiidae, Gammaridae, Platycnimidae, Coenagrionidae.

6

Mesoveliidae, Hydrometridae, Guerridae, Nepidae, Neocoridae, Notonectidae, Plaidae, Corixidae, Aliplidae, Hygrobidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hidrophilidae,Clambidae, Helodiidae, Dreopidae, Elminthidae, Chrysomelidae, Curculionidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simulidae, Planariidae, Dendrocolellidae.

5

Baetidae, Sialidae, Piscolidae. 4

Valvatidae, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae, Spharidae, Glossiphonidae, Hirudidae, Erpobdellidae, Asellidae.

3

Chironomidae, 2 Oligochaeta (Whole class).

1

Fonte: Armitage, 1.983.

Classes de qualidade, significado dos valores “BMWP” e utilização cartográfica

Fonte: ALBA-TERCEDOR (1996).

Classe Faixa de “Score” Qualidade Significado Cor 150 Águas muito limpas 1

101-120

Excelente Sem contaminação ou alteração de modo sensível

Azul

2 61-100 Boa alguns efeitos de contaminação Verde 3 36-60 Regular Contaminadas Amarelo 4 16-35 Ruim Muito contaminadas Laranja 5 < 16 Péssima Fortemente contaminada Vermelho

ASPT – Average Score Per Taxon

Faixa de “Score” Qualidade da água

< 4,0 Sem Poluição

4,0 - 5,0 Questionável

5,0 - 6,0 Poluição Moderada

4,0 – 5,0 Severamente Poluida

Mandaville (2002).

Hilsenhoff

Phylum Class Order Family Tolerance

Value Orgnisms Quantity

Annelida Hirudinoidea Rhynchobdellida Piscicolidae NA Annelida Oligochaeta Haplotaxida Naididae 8 Annelida Oligochaeta Haplotaxida Tubificidae NA Annelida Oligochaeta Lumbriculida Lumbriculidae 7 Arthropoda Arachnida Hydroida Hydridae 5 Arthropoda Arachnida Trombidiformes Lebertiidae 4 Arthropoda Arachnida Trombidiformes Limnesiidae 4 Arthropoda Arachnida Trombidiformes Protziidae 4 Arthropoda Arachnida Trombidiformes Sperchontidae 4 Arthropoda Arachnida Trombidiformes Stygothrombidiidae NA Arthropoda Arachnida Trombidiformes Torrenticolidae 4 Arthropoda Crustacea Amphipoda Crangonyctidae 5 Arthropoda Crustacea Amphipoda Gammaridae 4 Arthropoda Crustacea Amphipoda Hyalellidae 8 Arthropoda Insecta Coleoptera Elmidae 4 Arthropoda Insecta Collembola Hypogastruridae 5 Arthropoda Insecta Collembola Isotomidae 5 Arthropoda Insecta Diptera Athericidae 6 Arthropoda Insecta Diptera Blephariceridae 6 Arthropoda Insecta Diptera Ceratopogonidae 2 Arthropoda Insecta Diptera Chironomidae 0 Arthropoda Insecta Diptera Deuterophlebiidae 6 Arthropoda Insecta Diptera Dixidae 3 Arthropoda Insecta Diptera Empididae 10 Arthropoda Insecta Diptera Pelicorhynchidae 6 Arthropoda Insecta Diptera Psychodidae 8 Arthropoda Insecta Diptera Simuliidae 5 Arthropoda Insecta Diptera Stratiomyidae 5 Arthropoda Insecta Diptera Tanyderidae 3 Arthropoda Insecta Diptera Thaumaleidae 6 Arthropoda Insecta Diptera Tipulidae 6

Adaptado do Protocolo Canadense de coleta

Hilsenhoff - continuação

Adaptado do Protocolo Canadense de coletaFórmula:1) A x B = C 2) Total de C/total de B= I

Phylum Class Order Family Tolerance

Value Orgnisms Quantity

Arthropoda Insecta Ephemeroptera Ameletidae 0 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Ametropodidae 11 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Baetidae 4 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Ephemerellidae 1 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Ephemeridae 4 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Heptageniidae 4 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Leptohyphidae 4 Arthropoda Insecta Ephemeroptera Leptophlebiidae 2 Arthropoda Insecta Megaloptera Sialidae 4 Arthropoda Insecta Plecoptera Capniidae 1 Arthropoda Insecta Plecoptera Chloroperlidae 1 Arthropoda Insecta Plecoptera Leuctridae 0 Arthropoda Insecta Plecoptera Nemouridae 2 Arthropoda Insecta Plecoptera Peltoperlidae 0 Arthropoda Insecta Plecoptera Perlidae 1 Arthropoda Insecta Plecoptera Perlodidae 2 Arthropoda Insecta Plecoptera Pteronarcyidae 0 Arthropoda Insecta Plecoptera Taeniopterygidae 2 Arthropoda Insecta Trichoptera Apataniidae 4 Arthropoda Insecta Trichoptera Brachycentridae 3 Arthropoda Insecta Trichoptera Glossosomatidae 6 Arthropoda Insecta Trichoptera Hydropsychidae 4 Arthropoda Insecta Trichoptera Hydroptilidae 1 Arthropoda Insecta Trichoptera Lepidostomatidae 1 Arthropoda Insecta Trichoptera Leptoceridae 4 Arthropoda Insecta Trichoptera Limnephilidae 4 Arthropoda Insecta Trichoptera Philopotamidae 4 Arthropoda Insecta Trichoptera Polycentropodidae 0 Arthropoda Insecta Trichoptera Rhyacophilidae 4 Arthropoda Insecta Trichoptera Uenoidae 0 Mollusca Gastropoda Basommatophora Physidae 8 Mollusca Gastropoda Basommatophora Planorbidae 5 Mollusca Gastropoda Heterostropha Valvatidae 5 Mollusca Lamellibranchia Unionoida Margaritiferidae NA Mollusca Lamellibranchia Veneroida Pisidiidae 8

A B = Cx

Hilsenhoff - Relação entre Índice Biótico e Qualidade da Água.

Biotic Index Stream condition 0.00 – 3.75 3.76 – 4.25 4.26 – 5.00 5.01 – 5.75 5.76 – 6.50 6.51 – 7.25

7.26 – 10.00

Excellent Very good

Good Fair

Fairly poor Poor

Very poor

NECESSIDADES DE ESTUDOS

Necessidades de Estudos Para AdaptaçõesInfluências regionais na biodiversidade e abundância.Ex: - Famílias que existem no BMWP adaptado e não existem no BMWP– Phryganeidae, Molaniidae, Odontoceridae etc...Mais Pontos – Caenidae – 7 pontos no BMWP e 4 no BMWP adaptado.Família Libellulidae – 8 em Alba e Armitage e 4 em Junqueira.Hilsenhoff e BMWP – adaptação de tolerância para os organismos regionais.

Metodologia de Trabalho

COLETA

•Coleta biológica

•Método Surber – Verificar por bentos por área.

Metodologia de Trabalho•“Kicking Sample” – índices.•Material fixado em etanol - 70%-Triagem- Microscópio de estereocópio.

-Identificação:-várias chaves – (Pérez, 1988); (Merritt & Cummins, 1984), Chironomidae (Epler, 1995, Trivinho-Strixino & Strixino, 1995), Plecoptera (Pescador et al. 2000), (Chacón & Segnini, 1997.

-Coleta para análises físicas e químicas-Condições hidrológicas.

Metodologia de Trabalho

•Protocolo de Coleta – Callisto, 2004.Característica Ponto

Uso do solo Natural Erosão Ausente

Óleo na água Ausente Odor na água Ausente Transparência 100%

Odor no sedimento Ausente Óleo/sedimento Ausente

Tipo de sedimento Areia Deposição de lodo < 25%

Vegetação Ripariana (m) > 1000 Vegetação aquática Ausente

Conclusão•Índices Biológicos – importante ferramenta no controle de poluição para o biomonitoramento.

-Implementação dos planos de recursos hídricos.

-Adaptação de índices utilizando macroinvertebrados é relativamente simples.- - Versões já adaptadas em locais com semelhanças ambientais.

O que Precisa ser Feito•Intensificação de pesquisas.

•Pesquisas tecnológicas para facilitar as análises.

•Maior intercâmbio entre as universidades que executam pesquisas com macroinvertebrados.

•Montagem de um banco de dados – coleção – para facilitar identificação de novas espécies.

O QUE SE PRETENDE

•BACKER (1968).

•[g > p (f + λt)].

•g = ganho•P = probabilidade de ser preso•F= valor da multa.•λt = demo de desutilidade.