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  • UNIVERSIDADE SANTA CECLIA PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM SUSTENTABILIDADE DE

    ECOSSISTEMAS COSTEIROS E MARINHOS MESTRADO EM ECOLOGIA

    MARIA VALRIA DE SOUZA BARBOSA

    UTILIZAO DA LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA NO APOIO A INTERPRETAO DE RESULTADOS OBTIDOS EM ENSAIOS

    DE TOXICIDADE COM OURIO-DO-MAR

    SANTOS/SP 2013

  • MARIA VALRIA DE SOUZA BARBOSA

    UTILIZAO DA LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA NO APOIO A INTERPRETAO DE RESULTADOS OBTIDOS EM ENSAIOS

    DE TOXICIDADE COM OURIO-DO-MAR

    Dissertao apresentada Universidade Santa Ceclia como parte dos requisitos para obteno do ttulo de mestre no Programa de Ps-Graduao em Sustentabilidade de Ecossistemas Costeiros e Marinhos, sob orientao de: Prof. Dr. Joo Incio da Silva Filho e Prof. Dr. Augusto Cesar

    SANTOS/SP

    2013

  • Autorizo a reproduo, parcial ou total deste trabalho, por qualquer que seja o processo, exclusivamente para fins acadmicos e cientficos.

    Barbosa, Maria Valria de Souza. Utilizao da Lgica Paraconsistente Anotada no apoio a interpretao de resultados obtidos em Ensaios de Toxicidade com Ourio-do-mar/ Maria Valria de Souza Barboza - 2013. 56 p. Orientador: Prof. Dr. Joo Incio da Silva Filho. Coorientador: Prof. Dr. Augusto Csar. Dissertao (Mestrado) -- Universidade Santa Ceclia, Programa de Ps-Graduao em Sustentabilidade de Ecossistemas Costeiros e Marinhos, Santos, SP, 2013. 1. Ecotoxicologia. 2. Ensaios de Toxicidade 3. Lgica Paraconsistente. 4. Lgica Paraconsistente Anotada. I. Da Silva Filho, Joo Incio, orient. II. Cesar, Augusto, coorient. III. Utilizao da Lgica Paraconsistente Anotada no apoio a interpretao de resultados obtidos em Ensaios de Toxicidade com Ourio-do-mar.

    Elaborada pelo SIBI Sistema Integrado de Bibliotecas Unisanta

  • DEDICATRIA

    minha me, pela demonstrao constante do seu amor incondicional.

    Ao meu pai (in memorian), pelo exemplo de competncia.

    Aos meus filhos, por serem a razo do meu viver.

  • AGRADECIMENTOS

    Em primeiro lugar, quero dirigir os meus agradecimentos ao meu orientador, o

    Professor Doutor Joo Incio de Silva Filho, pela sua plena disponibilidade e

    pacincia na brilhante orientao e constante acompanhamento dedicado durante

    a execuo do trabalho e, especialmente, pela confiana em mim depositada ao

    assumir a orientao.

    Agradeo tambm, ao meu segundo orientador, o Professor Doutor Augusto

    Cesar, pelos esclarecimentos necessrios e preciosas contribuies, principalmente

    na rea de Ecotoxicologia, para o sucesso do meu desempenho durante a

    pesquisa.

    Aos Professores do Mestrado em Ecologia, pela gama de conhecimento que

    nos transmitiram, pelo constante apoio, incentivo e inspirao no enriquecimento dos

    conceitos tericos e aplicaes prticas.

    Aos colegas de classe da 1 turma do Mestrado em Ecologia da UNISANTA,

    pelo companheirismo e, principalmente ao Assis, Damin, Duarte, Leite, Nogueira

    Ramos e Zlia, pela fora, amizade e carinho que compartilhamos durante as aulas

    e atividades do nosso curso.

    s secretrias da Ps-graduao, Sandra e Imaculada, por serem muito

    prestativas e atenciosas.

    Um agradecimento especial Universidade Santa Ceclia que me

    proporcionou a oportunidade de uma ascenso na minha carreira de Professora.

    Finalmente, agradeo minha me, Ignez de Souza Barbosa, s minhas

    irms, Maria Vernica e Maria Valquria e aos meus cunhados, Paulo e Ronaldo,

    pelo apoio e pela incondicional torcida com a qual sempre contei em todas as etapas

    da minha vida. E aos meus filhos, Jos Fernando e Juliana, pela compreenso nas

    situaes em que precisei dividir a minha ateno entre vocs e o meu trabalho.

  • EPGRAFE

    A coisa mais bela que o homem pode experimentar o mistrio.

    esta a emoo fundamental que est na raiz de toda cincia e arte.

    O homem que desconhece esse encanto,

    incapaz de sentir admirao e estupefao,

    esse j est, por assim dizer,

    morto e tem os olhos extintos."

    Albert Einstein

    http://www.frasesfamosas.com.br/de/albert-einstein.html
  • RESUMO

    Os ensaios de toxicidade constituem uma importante ferramenta de avaliao, controle e monitoramento ambiental e seus resultados proporcionam uma evidncia direta das consequncias da contaminao marinha. O ourio-do-mar vem sendo amplamente empregado em ensaios de toxicidade para avaliar e caracterizar uma variedade de amostras, sejam efluentes urbanos ou industriais, como compostos qumicos e amostras ambientais. Usualmente, as leituras dos dados referentes aos resultados dos ensaios de toxicidade requerem experincia e perspiccia do tcnico responsvel. Dessa forma, podem inferir certa subjetividade, fato que, em muitos casos, pode gerar resultados controversos, no produzir resultados que se apresentem de modo claro e conciso, capaz de oferecer um retrato fiel do processo ecolgico. Neste trabalho, procura-se investigar novas formas de tratamento de dados resultantes de ensaios de toxicidade deste tipo, utilizando algoritmos baseados em Lgicas no-clssicas. Com base nos dados concretos, utilizam-se os algoritmos da Lgica Paraconsistente Anotada, visando encontrar procedimentos de monitorao que possam agregar melhor visualizao, oferecendo maior ndice de confiabilidade s anlises atravs de programas computacionais. O presente estudo investigou novas formas de interpretao destes dados, fundamentados em aplicaes de algoritmos, que utilizam fundamentos da estatstica descritiva e da Lgica Paraconsistente. Com a aplicao conjunta desses procedimentos, foi possvel estabelecer mtricas e novas metodologias baseadas em processo algortmico como alternativa para anlise de dados obtidos de diferentes ensaios de toxicidade.

    Palavras-Chave: 1. Ecotoxicologia; 2. Ensaios de toxicidade; 3. Lgica

    Paraconsistente; 4. Lgica Paraconsistente Anotada.

  • ABSTRACT

    The toxicity tests are an important evaluation tool to environmental control and monitoring and its results provide direct evidence of the effects of marine pollution. The sea urchin has been widely used in toxicity tests to assess and characterize a variety of samples, whether municipal or industrial effluents, such as chemicals and environmental samples. Usually, the readings of the data relating to the results of toxicity tests require experience and technical acumen from the responsible technician, therefore, can infer certain subjectivity, the fact that in many cases, can generate conflicting results, not producing results that are presented in a clear and concise way, capable of offering an accurate picture of the ecological process. This work aims to investigate new forms of data treatment resulting from such toxicity tests using algorithms based on non-classical logics. Based on the concrete data are used algorithms Annotated Paraconsistent Logic, aiming to find monitoring procedures that can add improved visualization offering highest reliability to the analysis through computer programs. The present study investigated new ways of interpretation these data based on applications of algorithms that use basic descriptive statistics and foundations of Paraconsistent logic. With the joint application of these procedures was possible to establish metrics and new methodologies based on algorithmic process as an alternative for the analysis of data obtained from different toxicity tests.

    Keywords: 1. Ecotoxicology; 2. Toxicity tests; 3. Paraconsistent Logic;

    4. Paraconsistent Annotated Logic.

  • LISTA DE TABELAS

    LISTA DE FIGURAS

    Tabela 1. Coordenadas e profundidades das estaes de coleta...................... 23 Tabela 2. Resultados dos ensaios de toxicidade para sedimento elutriato....... 30 Tabela 3. Resultados dos ensaios de toxicidade com ourio-do-mar L.

    variegatus analisados atravs de mtodos de lgica paraconsistente anotada....................................................................

    44 Tabela 4. Grau de evidncia resultante............................................................. 45 Tabela 5. Coordenadas e profundidades das estaes de coleta da baa de

    Portman..............................................................................................

    51 Tabela 6. Desenvolvimento embriolarval normal e anormal das rplicas das

    estaes da baa de Portman............................................................

    53 Tabela 7. Resultados dos ensaios de toxicidade com ourio-do-mar Arbacia

    lixula analisados atravs de mtodos de lgica paraconsistente anotada..............................................................................................

    55 Tabela 8. Grau de evidncia resultante das estaes da baa de Portman...... 55 Tabela 9. Resultados dos ensaios de sensibilidade com ourio-do-mar da

    espcie Arbacia lixula, usando cloreto de cdmio como substncia de referncia......................................................................................

    61 Tabela 10. Resultados dos ensaios de sensibilidade com ourio-do-mar

    Arbacia lixula, usando cloreto de cdmio como substncia de referncia, analisados atravs de mtodos de lgica paraconsistente anotada....................................................................

    62

    Figura 1. Ourio-do-mar L. Variegatus.............................................................. 25

    Figura 2. Pluteus, larva de ourio do mar L. Variegatus................................... 26 Figura 3. Obteno dos gametas atravs de choque eltrico........................... 27

    Figura 4. Ovo com membrana de fecundao.................................................. 28 Figura 5. Leitura do estgio de desenvolvimento das larvas............................ 29 Figura 6. Larva anormal.................................................................................... 29 Figura 7. Grfico da mdia e desvio padro de desenvolvimento

    embriolarval normal e nveis ()inicial e ()final de amnia no ionizada..............................................................................................

    31

    Figura 8. Reticulado representativo de Hasse.................................................. 35

    Figura 9. Smbolo do NAP - N de Anlise Paraconsistente............................ 37 Figura 10. Grfico dos Graus de Evidncia Resultantes das estaes da

    Baixada Santista................................................................................ 45

    Figura 11. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Vila Tupi................................................................................

    46

    Figura 12. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Forte Itaipu...........................................................................

    46

    Figura 13. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Santos..................................................................................

    47

  • Figura 14. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Guaruj.................................................................................

    47

    Figura 15. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao de Referncia.......................................................................

    48

    Figura 16. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante do Controle..............................................................................................

    48

    Figura 17. Reticulado com os pontos dos Graus de Evidncia Resultantes das estaes da Baixada Santista............................................................

    49

    Figura 18. Mapa das estaes com a identificao dos valores do Grau de Evidncia Resultante em cada ponto................................................

    50

    Figura 19. Empresa Penyarroya, efluente lanado no mar Mediterrneo.......... 52 Figura 20. Grfico dos testes de interface sedimento-gua: comparao de

    porcentagem mdia de larvas desenvolvidas normalmente ( erro padro) de A. lixula nos diferentes pontos de amostragem...............

    54

    Figura 21. Grfico dos Graus de Evidncia Resultantes das estaes da baa de Portman.........................................................................................

    56

    Figura 22. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Punta Espada.......................................................................

    56

    Figura 23. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Punta Loma Larga................................................................

    57

    Figura 24. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Canto da la Manceba...........................................................

    57

    Figura 25. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Cabo Negrete.......................................................................

    58

    Figura 26. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante das estaes Punta Negra e Punta Galera..............................................

    58

    Figura 27. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Isla del Fraile........................................................................

    59

    Figura 28. Reticulado com os pontos dos Graus de Evidncia Resultantes das estaes da Baa de Portman............................................................

    59

    Figura 29. Grfico dos Graus de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio do mar A. lixula para cada uma das concentraes de cloreto de cdmio...............................................................................

    62

    Figura 30. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio do mar A. Lixula para concentrao de controle de cloreto de cdmio............................................................

    63

    Figura 31. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio-do-mar A. Lixula para concentrao de 0,5 mg/l de cloreto de cdmio............................................................

    63

    Figura 32. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio-do-mar A. Lixula para concentrao de 0,8 mg/l de cloreto de cdmio............................................................

    64

    Figura 33. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio-do-mar A. Lixula para concentrao de 1,2 mg/l de cloreto de cdmio............................................................

    64

    Figura 34. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio-do-mar A. Lixula para concentrao de 1,8 mg/l de cloreto de cdmio............................................................

    65

    Figura 35. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da sensibilidade do ourio-do-mar A. Lixula para concentrao de

  • LISTA DE SIGLAS

    LP Lgica Paraconsistente

    LPA Lgica Paraconsistente Anotada

    LPA2v Lgica Paraconsistente Anotada com anotao de dois valores

    QUPC Quadrado Unitrio do Plano Cartesiano

    LISTA DE SMBOLOS

    Gc Grau de Certeza

    Gct Grau de Contradio

    Grau de evidncia desfavorvel

    Grau de evidncia favorvel

    er Grau de evidncia resultante

    T Inconsistente

    T f Inconsistente, tendendo ao Falso

    f Indeterminado, tendendo ao Falso

    v Indeterminado, tendendo ao Verdadeiro

    Paracompleto ou indeterminado

    Qf T Quase Falso, tendendo ao Inconsistente

    Qf Quase Falso, tendendo ao Indeterminado

    Qv T Quase Verdadeiro, tendendo ao Inconsistente

    Qv Quase Verdadeiro, tendendo ao Indeterminado

    2,7 mg/l de cloreto de cdmio............................................................ 65 Figura 36. Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da

    sensibilidade do ourio-do-mar A. Lixula para concentrao de 4,1 mg/l de cloreto de cdmio............................................................

    66

    Figura 37. Reticulado com os pontos dos Graus de Evidncia Resultantes das concentraes de cloreto de cdmio.................................................

    67

    Figura 38. Mapa das estaes da baa de Portman com a identificao dos valores do grau de evidncia resultante em cada ponto...................

    68

  • SUMRIO

    1. INTRODUO............................................................................................... 14 1.1.1 JUSTIFICATIVA.............................................................................. 15 1.1.2 RELEVNCIA DO TEMA................................................................ 16 1.1.3 PROBLEMATIZAO..................................................................... 16 1.1.4 OBJETIVO DO TRABLHO.............................................................. 17 1.1.5 ORGANIZAO DA DISSERTAO............................................. 17 1.2 ENSAIOS DE TOXICIDADE.................................................................... 19 1.2.1 POLUIO MARINHA................................................................... 19 1.2.2 RELEVNCIA................................................................................. 21 1.2.3 TESTES COM OURIO-DO-MAR.................................................. 22 1.2.3.1 REA DE ESTUDO............................................................ 22 1.2.3.2 COLETA E PRESERVAO DAS AMOSTRAS................ 22 1.2.3.3 TRATAMENTOS 23 1.2.3.3.1 SEDIMENTO ELUTRIATO.................................. 23 1.2.3.3.2 INTERFACE SEDIMENTO-GUA (SWI)............ 23 1.2.3.4 GUA DE DILUIO.......................................................... 24 1.2.3.5 ORGANISMO TESTE......................................................... 24 1.2.3.6 OBTENO DOS ORGANISMOS TESTE........................ 26 1.2.3.7 METODOLOGIA................................................................. 26 1.2.3.7.1 OBTENO DOS GAMETAS............................. 26 1.2.3.7.2 FECUNDAO................................................... 27 1.2.3.7.3 MONTAGEM DOS ENSAIOS............................. 28 1.2.3.7.4 LEITURA DOS ENSAIOS................................... 29 1.2.3.8 APRESENTAO DOS RESULTADOS............................ 30 1.3 LGICA PARACONSISTENTE............................................................... 31 1.3.1 LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA.................................... 31 1.3.2 LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA COM ANOTAO DE 2 VALORES LPA2V..................................................................

    32

    1.3.3 O RETICULADO ASSOCIADO LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA..................................................

    32

    1.3.3.1 O GRAU DE CERTEZA..................................................... 33 1.3.3.2 O GRAU DE CONTRADIO............................................ 34 1.3.4 ALGORITMOS PARACONSISTENTES......................................... 35 1.3.4.1 TRATAMENTO PARACONSISTENTE DE DADOS ECOLGICOS....................................................................

    35

    1.3.4.2 EXTRAO DO GRAU DE EVIDNCIA ATRAVS DE TABELAS...........................................................................

    36

    1.3.4.3 ALGORITMO DE ANLISE PARACONSISTENTE............ 36 1.3.4.4 ALGORITMO EXTRATOR DE EFEITOS DE CONTRADIO.................................................................

    38

    2. MATERIAIS E MTODOS............................................................................. 39 2.1 MTODOS ESTATSTICOS.................................................................... 39 2.2 TRATAMENTO ESTATSTICO................................................................ 39 2.3 MTODOS DE ANLISES PARACONSISTENTES................................ 39 2.4 MTODO DE ANLISE QUANTITATIVA ESTATSTICO PARACONSISTENTE.............................................................................

    40

    3. RESULTADOS E DISCUSSES................................................................... 42

  • 3.1 ANLISES DO PRIMEIRO EXEMPLO.................................................... 42 3.2 DISCUSSO DO PRIMEIRO EXEMPLO................................................. 49 3.3 ANLISES DO SEGUNDO EXEMPLO.................................................... 50 3.3.1 AVALIAO ECOTOXICOLGICA DA POLUIO MARINHA DA BAA DE PORTMAN..................................................................

    50

    3.3.2 SENSIBILIDADE DE OURIOS DO MAR MEDITERRNEO SUBSTNCIAS TXICAS DE REFERNCIA...............................

    60

    3.4 DISCUSSO DO SEGUNDO EXEMPLO................................................ 67 3.4.1 AVALIAO ECOTOXICOLGICA DA POLUIO MARINHA DA BAA DE PORTMAN.................................................................

    67

    3.4.2 SENSIBILIDADE DE OURIOS DO MAR MEDITERRNEO A SUBSTNCIAS TXICAS DE REFERNCIA................................

    69

    3.4.3 CONSIDERAES FINAIS............................................................ 69 4. CONCLUSES.............................................................................................. 71 4.1 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA UTILIZAO DA LPA2v........... 72 4.2 TRABALHOS FUTUROS......................................................................... 73 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.................................................................. 74

  • 14

    1. INTRODUO

    A degradao dos ecossistemas costeiros e marinhos tem sido motivo de

    preocupao das autoridades pblicas e de especialistas que estudam o meio

    ambiente. Essa degradao gradativa bastante nociva e os impactos sobre tais

    ambientes atuam de modo muito agressivo ao ser humano necessitando da devida

    considerao para diminuir seus efeitos. Essa percepo ecolgica tem motivado

    estudos com o objetivo de obter resultados que possam indicar o estgio de

    degradao desses ecossistemas e assim promover polticas pblicas para que

    recursos sejam direcionados para conter e reverter as causas que conduzem ao

    comprometimento ambiental dessas regies.

    Para atuar de modo eficiente na concepo de leis que possam garantir essas

    aes, as polticas pblicas devem se apoiar em um conjunto consistente de dados

    e anlises que apontem, com clareza, o nvel de degradao, os ecossistemas que

    devem merecer prioridade e aqueles que j esto suficientemente protegidos,

    necessitando de gestes diferenciadas.

    Quando se faz uma rpida anlise sobre a degradao do meio ambiente

    constata-se que a preocupao dos pesquisadores tem se concentrado em dar

    prioridade aos estudos que visam proteo dos ecossistemas terrestres. Essa

    degradao que acontece nos ecossistemas terrestres mais visvel, no entanto os

    efeitos do uso equivocado e da ocupao desordenada das reas marinhas

    provocam uma degradao sutil e menos perceptvel nas zonas costeiras, mares e

    oceanos como um todo.

    Segundo Pusceddu e Alegre (2005), a necessidade de se conhecer os efeitos

    dos xenobiticos sobre os ecossistemas marinhos tem levado ao desenvolvimento

    de diversos mtodos destinados avaliao dos efeitos biolgicos da poluio.

    Esses mtodos, em conjunto com anlises qumicas, tm sido utilizados em um

    nmero cada vez maior de estudos ambientais que surgiram da necessidade de se

    complementar a abordagem exclusiva sobre a contaminao qumica. Realizada

    atravs de anlises qumicas, leva a uma avaliao da poluio, dando nfase aos

    efeitos biolgicos.

    Segundo Cesar et al. (2002), os ensaios de toxicidade vm se consagrando

    como uma importante ferramenta de controle ambiental, que proporciona uma

  • 15

    evidncia direta das frequncias da contaminao, podendo ser utilizada para medir

    a toxicidade de misturas complexas de contaminantes, tanto em fase lquida como

    na fase slida do sedimento.

    As situaes de inconsistncias, de indefinies e de conhecimentos parciais

    surgem naturalmente na descrio do mundo real; apesar disso, o homem consegue

    raciocinar adequadamente, sendo que esse raciocnio no est sob a viso da lgica

    aristotlica, ou melhor, aquela viso em que qualquer afirmao que se faa sobre

    algo, ou verdade ou falsa.

    Por exemplo, em sistemas de controle a base terica de funcionamento a

    lgica clssica, devido estrutura binria desses sistemas (verdadeiro ou falso) a

    forma de se raciocinar deve ser feita com algumas simplificaes como deixar de

    considerar fatos ou situaes de inconsistncia ou ento resumir grosseiramente as

    mesmas, isso porque na sua descrio completa, trabalhando com apenas dois

    estados, o tempo torna-se consideravelmente longo (PEARL, 93).

    Como as situaes reais no se enquadram inteiramente nas formas binrias

    da lgica clssica, vrios pesquisadores se esforaram, no sentido de encontrar

    outras formas que permitissem enquadrar melhor outros conceitos como as

    indefinies, ambiguidades e inconsistncias, com isso surgem s lgicas no -

    clssicas.

    Essa necessidade leva ao aparecimento de uma lgica subjacente para os

    sistemas formais denominada lgica paraconsistente (DA COSTA, 93) edificada

    para se encontrar meios de dar tratamento no trivial s situaes contraditrias. Os

    resultados de vrios trabalhos e suas possveis aplicaes foram apresentados por

    (DA COSTA, 90), (ABE, 92) e (SUBRAHMANIAN, 87) entre outros. Essa lgica a

    mais propcia no enquadramento de situaes de contradies quando lidamos com

    descries do mundo real.

    1.1.1 JUSTIFICATIVA

    Nos trabalhos publicados relacionados a ensaios de toxicidade, os resultados

    das anlises so mostrados atravs de mtodos estatsticos convencionais.

    Neste trabalho, procura-se investigar novos procedimentos matemticos que

    possam trazer resultados visuais e com caractersticas de anlises intuitivas usando

    uma lgica no-clssica denominada de Paraconsistente Anotada (LPA). Em

    diversos trabalhos, a Lgica Paraconsistente Anotada se mostrou capaz de ser uma

  • 16

    excelente ferramenta para tratar convenientemente de dados, como os valores

    utilizados para alimentar os mtodos estatsticos das anlises nos ensaios de

    toxicidade. Considerando essa propriedade da LPA, neste trabalho, procura-se

    aplicar os algoritmos fundamentados em sua estrutura lgica para fazer uma anlise

    quantitativa em resultados de coletas obtidas de mtodos aplicados nos ensaios de

    toxicidade.

    1.1.2 RELEVNCIA DO TEMA

    Os ensaios de toxicidade constituem uma importante ferramenta para

    controle e monitoramento ambiental, proporcionando evidncias diretas das

    frequncias da contaminao.

    Em estudos de poluio marinha, os ensaios de toxicidade utilizando o

    desenvolvimento embriolarval com ourios-do-mar como organismos-teste vm

    sendo amplamente empregados para caracterizar uma variedade de amostras,

    incluindo testes com elutriato, gua intersticial, interface gua-sedimento (CESAR et

    al, 2004). Esses experimentos so aceitos internacionalmente como apropriados

    para testes de toxicidade (USEPA, 1995; Environment Canad, 1992; CETESB,

    1999; CESAR, 2003; ABNT, 2006).

    Devido sua complexidade na anlise dos resultados, importante que se

    apresente novas tcnicas com algoritmos para que os testes possam ser inclusos

    em programas computacionais. Para isso, so utilizados na anlise dos testes de

    toxicidade algoritmos fundamentados na Lgica Paraconsistente Anotada (LPA).

    1.1.3 PROBLEMATIZAO

    Em um processo de anlise de dados, sendo este estatstico ou no, o

    aspecto mais bsico e vital de um tratamento adequado a estes valores passa pela

    necessidade de se observar que tipo de dados o objeto de estudo permite que sejam

    coletados. Nem sempre essa uma tarefa fcil, sendo primordial um bom

    planejamento para a coleta de dados e uma anlise criteriosa das possibilidades do

    objeto de conhecimento.

    Usualmente, as anlises dos ensaios de toxicidade utilizam um tratamento

    estatstico para anlise de dados obtidos (CESAR et al., 2004). Essas primeiras

    consideraes sobre o processo ecolgico, de onde sero extrados os dados

    representativos de informao, geram dados sustentados por informaes visuais de

  • 17

    difcil interpretao que podem prejudicar o encontro de padres comparativos e

    comprometer o processo de anlise. Devido a essas possveis incertezas,

    atualmente, muitos mtodos de anlises so efetuados de modo algortmico, o que

    permite que os dados sejam tratados por programas computacionais desde a sua

    origem.

    O fator gerador de dificuldades para se obter tratamentos estatsticos

    confiveis est relacionado prpria natureza dos dados extrados desses

    processos ecolgicos, que apresentam, na maioria das vezes, grande variabilidade

    biolgica. Portanto, o mtodo proposto neste trabalho, para anlise e tratamento

    computacional e interpretao dos resultados, tem como base os conceitos que

    fundamentam a Lgica Paraconsistente (LP). O tratamento de dados, atravs dos

    fundamentos da Lgica Paraconsistente, pode se destacar como mais um processo

    importante para a obteno de resultados confiveis para subsidiar a interpretao

    dos resultados provenientes de ensaios de toxicidade.

    1.1.4 OBJETIVO DO TRABALHO

    O presente trabalho tem como objetivo principal propor novas formas de

    tratamento dos dados originados em ensaios de toxicidade, proporcionando um

    outro instrumento de apoio para tratamento dos resultados de tais experimentos.

    Como objetivo secundrio, foram investigados os mtodos de leitura e a

    variabilidade dos resultados, com a finalidade de aplicar os algoritmos da Lgica

    Paraconsistente Anotada, interpretando visualmente os resultados encontrados com

    os ensaios de toxicidade, permitindo que os mesmos possam ser ligados a

    processos computacionais atravs de outros mecanismos, que no sejam os da

    Lgica clssica.

    1.1.5 ORGANIZAO DA DISSERTAO

    Esta dissertao est organizada da seguinte forma:

    Neste captulo 1, est a introduo, onde foram discutidos e apresentados

    sucintamente os principais itens ligados a esta pesquisa, como, a problematizao

    da toxicidade em sistemas marinhos e os objetivos que norteiam esse estudo.

    No item 1.2, so apresentados a relevncia dos ensaios de toxicidade, os

    problemas da poluio marinha e as tcnicas dos ensaios de toxicidade, utilizando

    ourio-do-mar (Lytechinus variegatus) como organismo teste. Tambm nesse

  • 18

    captulo, so mostradas as formas de representao dos resultados das anlises e

    como so disponibilizados os dados quantitativos que geram as informaes por

    meio de processos estatsticos.

    No item 1.3, feita uma apresentao sucinta dos fundamentos principais da

    Lgica Paraconsistente Anotada LPA. Tambm nesse item 1.3, apresentado o

    Algoritmo Estatstico/Paraconsistente que ser utilizado na anlise dos dados

    obtidos pela metodologia dos ensaios de toxicidade utilizando ourio-do- mar

    (Lytechinus variegatus e Arbacia lixula) como organismo teste.

    No captulo 2, so apresentados os mtodos estatsticos, o mtodo de anlise

    paraconsistente e o mtodo de anlise quantitativa estatstico paraconsistente.

    No captulo 3, esto as aplicaes da tcnica de anlise paraconsistente em

    que so mostrados os resultados obtidos pelo processo estatstico paraconsistente

    a partir de dados de uma fonte secundria extrados de uma anlise real em dois

    exemplos. O primeiro uma avaliao da toxicidade dos sedimentos provenientes

    das reas de descarte dos emissrios submarinos de Praia Grande, So Vicente,

    Santos e Guaruj, atravs de testes crnicos de curta durao com ourio-do-mar

    Lytechinus variegatus, empregando tratamento sedimento elutriato. O segundo

    uma avaliao ecotoxicolgica da poluio marinha da Baa de Portman atravs da

    metodologia dos ensaios de toxicidade utilizando ourio-do-mar da espcie Arbacia

    lixula como organismo teste, adotando o tratamento interface sedimento-gua.

    Nesse captulo 3, ainda so discutidos os resultados obtidos com o mtodo

    algortmico estatstico/paraconsistente e feitas consideraes pertinentes a

    melhorias futuras para esse tipo de anlise.

    No captulo 4, so apresentadas as concluses, so destacadas as principais

    relevncias e contribuies da pesquisa, bem como as sugestes para trabalhos

    futuros.

  • 19

    1.2 ENSAIOS DE TOXICIDADE

    Um ensaio de toxicidade aqutica um procedimento no qual as respostas

    dos organismos aquticos so usadas para detectar e medir os efeitos de uma ou

    mais substncias, resduos, ou fatores ambientais, sozinhos ou em combinao,

    durante um determinado tempo. Com essas respostas, pode-se estimar, atravs de

    mtodos estatsticos, a concentrao dessas substncias, que certamente podero

    causar toxicidade aos organismos representantes dos corpos receptores. Assim, a

    toxicidade caracterstica inerente de uma substncia ou mistura de substncias

    qumicas se evidencia sobre os organismos vivos e torna-se a nica varivel a ser

    controlada.

    Os estudos ecotoxicolgicos fornecem os elementos que representam a base

    para o desenvolvimento dos ensaios de toxicidade, levando-se em conta que nem

    todos os efeitos biolgicos observados nos organismos vivos podem ser utilizados

    com um objetivo prtico, pois, para que isso acontea, torna-se necessrio que os

    efeitos observados tenham um significado ecolgico bem definido. Sendo assim,

    para deteco e controle da toxicidade de efluentes industriais importante que os

    testes de toxicidade sejam bem estabelecidos e padronizados, a fim de se obter uma

    boa reprodutibilidade dos resultados, independentemente da amostra e do

    laboratrio responsvel pela realizao do mesmo.

    Dependendo da sua composio qumica, alguns efluentes so mais txicos a

    um determinado organismo-teste, por exemplo, alguns efluentes podem ser mais

    txicos para microcrustceos do que para peixes, ou vice-versa. Sendo assim,

    recomendado sempre que possvel, avaliar o efeito de um determinado efluente, no

    mnimo com trs organismos, representantes de diferentes nveis trficos, para se

    estabelecer qual o organismo mais sensvel e assim, estimar com maior segurana,

    o impacto desse efluente num corpo receptor.

    1.2.1 POLUIO MARINHA

    Estimativas das Naes Unidas preveem que a populao mundial, hoje com

    cerca de 7 bilhes de habitantes, atingir cerca de 8 bilhes por volta de 2026.

    Nessa projeo, 35% desse aumento previsto para a Amrica Latina.

    Considerando-se que 60% da populao j vive em centros urbanos na costa ou a

  • 20

    menos de 60Km de distncia do litoral, essa estimativa poder representar pesado

    aumento da carga poluidora sobre as guas costeiras. Por outro lado o crescimento

    acelerado da populao mundial j est sendo acompanhado, em propores

    semelhantes, da utilizao de xenobiticos e da degradao da qualidade das guas

    (NASCIMENTO et al., 2002).

    A poluio marinha ocorre porque tanto os mares quanto os oceanos recebem

    diariamente, em todo o mundo, uma infinidade de poluentes, como esgoto

    domstico, industriais, lixo slido, que so levados pelos rios que desguam no mar.

    Estimativas revelam que cerca de 14 bilhes de toneladas de lixo so acumuladas

    nos oceanos todos os anos.

    Outras prticas que contribuem para a poluio marinha so os navios

    petroleiros e os oleodutos, pois podem causar contaminao das guas quando

    ocorrem vazamentos ou quando os tanques dos navios so lavados, j que a gua

    suja com petrleo jogada no mar.

    Tambm contribuem para poluio marinha as obras de dragagem, que

    objetivam remover os sedimentos que se encontram no fundo do corpo da gua para

    permitir a passagem das embarcaes, garantindo acesso ao porto de navios de

    grande porte. Na maioria das vezes, a dragagem necessria, quando da

    implantao do porto para o aumento da profundidade natural do canal de

    navegao, no cais de atracao e na bacia de evoluo. Tambm necessria sua

    realizao periodicamente para alcanar as profundidades que atendam o calado

    das embarcaes. Devido a isso uma quantidade de substncias lanadas nos

    oceanos produz o aparecimento de organismos que prejudicam o desenvolvimento

    da vida marinha e tambm comprometem o percentual de alimentos.

    Esse elevado nvel de concentrao de substncias compromete a produo

    de oxignio e de plnctons, que so responsveis por produzir cerca de 40% do

    nosso oxignio. Embora os oceanos tenham a capacidade de se regenerar, a

    quantidade to grande, que fica praticamente impossvel haver uma recomposio,

    pois muito dos detritos lanados no so biodegradveis.

    importante salientar que os oceanos no so separados, isso significa que

    as poluies esto globalizadas, assim como os impactos.

    A cidade de Santos, situada no litoral do Estado de So Paulo possui o maior

    porto da Amrica Latina. O gradativo aumento das fontes potenciais de poluio no

    seu sistema estuarino elevou os nveis de poluio a valores indesejveis.

  • 21

    1.2.2 RELEVNCIA

    Para o acompanhamento e monitoramento dos nveis de contaminao dos

    sistemas marinhos desaconselhvel a utilizao somente de anlises qumicas

    que expressam seus resultados apenas qualificando e quantificando as

    concentraes dessas substncias. Para a avaliao de riscos, monitoramento e

    gesto ambiental, fundamental o uso de tcnicas que avaliem o efeito biolgico

    desses contaminantes. Em resposta necessidade de se conhecer o destino e o

    efeito dessas substncias no ambiente aqutico, surgiu a Ecotoxicologia, que se

    fundamenta na grande capacidade que os prprios organismos possuem ao reagir

    presena dos contaminantes. A finalidade dessa cincia avaliar os efeitos das

    substncias txicas nos ecossistemas, visando primordialmente a sua proteo

    como um todo e no apenas dos componentes isolados (HARRIS et al., 1990).

    Atravs desses testes possvel monitorar a qualidade de um despejo existente ou

    do corpo hdrico receptor, geralmente avaliando a mortalidade em perodos de 48 a

    96 horas, ou ainda de testes crnicos, abrangendo todo o ciclo vital ou parte dele. O

    monitoramento ambiental, incluindo avaliaes ecotoxicolgicas, auxilia o

    gerenciamento dos recursos hdricos, uma vez que fornece informaes a respeito

    dos impactos causados pela poluio e fornece subsdios para avaliar a eficincia

    das medidas adotadas que visam eliminao ou reduo dos efeitos no ambiente.

    De acordo com Rand & Petroceli (1985), o grande objetivo dos esforos

    cientficos em Toxicologia Aqutica se concentrou na caracterizao de efeitos

    txicos na coluna dgua resultantes da contaminao de origem terrestre. Hoje em

    dia existe um crescente reconhecimento de que a contaminao localizada em

    sedimentos pode apresentar efeitos adversos significativos nos ecossistemas

    aquticos, com impactos na estrutura das comunidades bentnicas, sendo os efeitos

    associados gua superficial da interface sedimento-gua (ANDERSON, 2001).

    Adams et al. (1985) mencionam que a proteo da qualidade dos sedimentos

    tem sido vista como uma extenso da qualidade da gua, uma vez que alm de sua

    importncia como habitat para diversos organismos aquticos, tambm pode ser o

    maior depsito de vrios agentes qumicos persistentes introduzidos no ambiente.

    Alm disso, estudos geoqumicos, no campo ou laboratrio, tm mostrado que o

    sedimento apresenta potencial de formar associaes com vrias classes de

    poluentes antropognicos (PRUELL & QUINN, 1985).

  • 22

    Segundo Swartz (1982), sedimentos podem acumular contaminantes em

    concentraes bem maiores do que a coluna dgua, produzindo dessa forma efeitos

    nocivos sobre a comunidade bentnica e tambm a organismos que se alimentam

    do bentos ou sedimento. Devido a essa importncia ecolgica e persistncia dos

    contaminantes neste compartimento, o sedimento mais adequado para o

    monitoramento e avaliao ambiental.

    Diferentes abordagens podem ser usadas para a avaliao da qualidade do

    sedimento. Entre elas, anlises qumicas, anlise da comunidade bentnica e

    ensaios de toxicidade, que so os mais comuns utilizados mundialmente. Os

    ensaios de toxicidade so considerados ferramentas efetivas para prover direta e

    confivel evidncia de consequncias biolgicas da contaminao, e pode ser usado

    para estimar a interao do efeito txico de contaminantes complexo misturados no

    ambiente aqutico (BURTON, 1992).

    1.2.3 TESTES COM OURIO-DO-MAR

    1.2.3.1 REA DE ESTUDO

    O estudo aqui apresentado foi conduzido no perodo de maro a agosto de

    2006 por Morais (2006), a partir dos sedimentos coletados em quatro pontos

    localizados nas reas de influncia dos emissrios submarinos dos Municpios de

    Praia Grande (estaes 1 e 2), Santos (estao 3) e Guaruj (estao 4), e uma

    estao referncia localizada prximo ao Monte Pascal no municpio de Bertioga.

    1.2.3.2 COLETA E PRESERVAO DAS AMOSTRAS

    O sedimento foi coletado utilizando-se de um pegador de fundo do tipo Van

    Veen de rea 0.05 m2. Para cada ponto, foram realizadas duas pegadas de

    sedimento destinadas s anlises ecotoxicolgicas. A localizao exata das

    estaes de coleta foram definidas com o auxlio de um aparelho GPS (Global

    Positioning System) e as profundidades foram obtidas utilizado um ecobatimetro. As

    localizaes geogrficas e profundidades das estaes esto descritas na tabela 1.

  • 23

    Tabela 1 Coordenadas e profundidades das estaes de coleta.

    Estao Latitude Longitude Prof. (m)

    1 24 03,15S 4626,90 W 13,0

    2 24 02,70S 4624,40W 13,5

    3 2400,14`S 4621,08W 12,2

    4 2401,70S 4613,43W 15,5

    Referncia 2352,03S 4600,32W 15,0

    Fonte: MORAIS (2006)

    Aps a coleta os sedimentos destinados s anlises ecotoxicolgicas foram

    acondicionados em sacos plsticos limpos e, devidamente identificados,

    armazenados em caixas trmicas com gelo em temperaturas em torno de 4 C at a

    chegada ao laboratrio, onde foram armazenadas em refrigeradores com

    temperatura constante de 4 C , livre de iluminao, por no mais que 2 semanas.

    1.2.3.3 TRATAMENTOS

    1.2.3.3.1 SEDIMENTO ELUTRIATO

    Elutriato definido como um processo de homogeneizao entre um certo

    volume de sedimento e um volume de diluente (1/4) por um determinado perodo de

    tempo. E aps essa homogeneizao, ele separado e, a parte aquosa submetida

    aos ensaios de toxicidade. Para isso, uma alquota de 150 g de sedimento de cada

    amostra foi homogeneizada por 30 minutos com 700 ml de gua de diluio marinha

    filtrada, utilizando agitador Turbo-Floc/2c de marca Policontrol com velocidade

    constante de 105 rpm. Aps agitao, as amostras permaneceram em repouso por

    24 h e posteriormente, foram sifonados 10 ml do sobrenadante, e adicionados a

    cada rplica do ensaio, conforme (ABNT NBR 15350, 2006; USEPA, 2003).

    1.2.3.3.2 INTERFACE SEDIMENTO-GUA (SWI)

    Para o tratamento interface sedimento-gua foram adicionados 2ml do

    sedimento a cada rplica, utilizando uma seringa de 5ml, que foi trocada a cada

    nova amostra, em cima do sedimento foi colocado uma rede de plncton (45 m)

  • 24

    fixada por um anel plstico, e ento adicionado 8ml de gua de diluio marinha a

    cada rplica utilizando-se de uma pipeta automtica conforme (CESAR et al., 2004).

    1.2.3.4 GUA DE DILUIO

    A gua de diluio a gua utilizada como controle, no preparo das solues-

    teste e manuteno dos organismos. As amostras de gua de diluio foram

    coletadas na Ilha das Palmas, mesmo local onde foram coletados os organismos

    teste, conforme citado anteriormente. As coletas foram feitas atravs de mergulho

    livre com dois gales de plstico cada um com capacidade para um volume de 50

    litros.

    No laboratrio, as amostras foram filtradas com papel de filtro com porosidade

    de 3 m e mantidas sob aerao constante at o momento dos testes.

    1.2.3.5 ORGANISMO TESTE

    Lytechinus variegatus Lamarck, 1816 (Echinodermata Echinoidea)

    Pertencente famlia Toxopneustidae, possui carapaa esverdeada e

    achatada inferiormente, e espinhos de cor variando desde verde at prpura

    arroxeado (Figura 1). Esta espcie alimenta-se de macroalgas, vive em locais onde

    estas so abundantes e possui o hbito de recobrir-se de detritos vegetais,

    pequenas conchas etc. Os organismos podem ser encontrados desde a zona entre

    mars at cerca de 20 m de profundidade. bastante comum na regio do Caribe e

    na costa atlntica da Amrica do Sul, ocorrendo desde a Carolina do Norte (EUA)

    at a costa sudeste do Brasil (ABNT NBR 15350, 2006). Mostra uma grande

    tendncia de agregao, principalmente quando os animais esto em poca de

    desova, apesar de que indivduos imaturos tambm se agregam (MOORE, et al.

    apud RACHID, 1996). Uma caracterstica interessante desta espcie a colocao

    de conchas, algas e outros detritos sobre a superfcie do seu corpo. Foi verificado

    que esse recobrimento est relacionado com a preservao de determinados

    pigmentos sensveis ao excesso de luz (GIORDANO, 1986; MOORE et al., 1963

    apud RACHID, 1996). descrito como uma espcie frtil no vero, tendo a desova

    completa em junho e julho nas Bermudas; de abril a agosto na Flrida (Moore et al.,

    1963 apud Rachid, 1996). Apresentam tambm uma marcada desova sincronizada

    quando agrupados. Em geral, a eliminao dos vulos depende da presena de

    esperma da mesma espcie na gua (BOOLOOTIAN, 1966 apud RACHID, 1996).

  • 25

    Pouco se conhece a respeito das larvas de equinides, mas sabe-se que em

    relao luminosidade, tendem ao fototropismo positivo, comportando-se portanto,

    contrrio ao adulto. Tanto a blstula, como a gstrula e a larva pluteus so livre

    natantes, utilizando-se de clios para tal. Em poucas horas a gstrula alonga-se,

    transformando-se na larva pluteus (Figura 2), que passa a alimentar-se do

    microplancton (BOOLOOTIAN, op. cit. apud RACHID, 1996 ).

    Vrias foram as razes que levaram a escolha da espcie L. Variegatus para

    a utilizao nos testes de toxicidade. Entre elas podemos citar:

    A notada sensibilidade de seus gametas e embries;

    Sua ampla distribuio;

    A grande abundncia em nossa costa;

    A fcil obteno, por mergulho livre;

    O fato de se apresentarem frteis o ano todo no estado de So Paulo;

    A facilidade de se obter grandes quantidades de gametas;

    A facilidade de se promover a fertilizao;

    O seu rpido desenvolvimento;

    A boa reprodutibilidade dos testes;

    A clareza na resposta ao agente txico;

    E uma clara observao ao microscpio, da morfologia do seu

    desenvolvimento.

    Figura 1 Ourio-do-mar L. Variegatus.

    Fonte: MORAIS (2006)

  • 26

    Figura 2 Pluteus, larva de ourio-do-mar L. Variegatus. Fonte: MORAIS (2006)

    1.2.3.6 OBTENO DOS ORGANISMOS TESTE

    Ourios-do-mar adultos da espcie Lytechinus variegatus (LAMARCK, 1816),

    foram coletados por meio de mergulho livre, na Ilha das Palmas na Cidade de

    Santos (So Paulo). Aps a coleta, os ourios foram cobertos com macro algas Ulva

    sp, coletadas no mesmo local, mantidos em temperatura constante e transportados

    imediatamente para o laboratrio. No laboratrio foram mantidos em aqurio, com

    circulao e filtrao de gua marinha. Recebendo diariamente como alimento,

    macro algas Ulva sp, provenientes do mesmo local onde foram coletados os ourios-

    do-mar. Para este teste foram coletados aproximadamente 20 organismos, que

    foram devolvidos ao local aps o trmino dos testes.

    1.2.3.7 METODOLOGIA

    A metodologia descrita a seguir foi adaptada de ABNT NBR 15350 (2006),

    Cesar (2004), Cesar (2006) e, Anderson (2001). Os experimentos aqui descritos

    foram realizados no Departamento de Ecotoxicologia Professor CAETANO

    BELLIBONI, na Universidade Santa Ceclia em Santos, So Paulo, durante o

    perodo de maro de 2006.

    1.2.3.7.1 OBTENO DOS GAMETAS

    Machos e fmeas adultos de ourio-do-mar (mnimo trs de cada), foram

    estimulados a liberao de gametas com leve choque eltrico (35 V) (Figura 3). Os

    gametas foram coletados separadamente. Os vulos, caracterizados pela colorao

  • 27

    amarelo alaranjado, foram coletados utilizando-se de um becker de 400 ml contendo

    gua de diluio marinha, o becker tinha o dimetro menor que o do ourio para que

    o mesmo pudesse permanecer apoiado no becker, com a face aboral voltada para

    baixo. Uma subamostra dos vulos de cada fmea foi observada ao microscpio, a

    fim de confirmar seu formato e tamanho que devem ser redondos, lisos e de

    tamanho homogneo. Os lotes que continham vulos envelhecidos, e portanto

    inviveis foram descartados.

    Separados os lotes viveis, foram reunidos em um recipiente. Aps a

    sedimentao dos vulos, foi descartado o sobrenadante e filtrado atravs de malha

    de aproximadamente 350 m. Foi acrescentada gua marinha de diluio, elevando-

    se assim, o volume para 600 ml. Esse processo de lavagem dos vulos foi repetido

    por trs vezes. Os espermatozoides de colorao branca foram coletados

    diretamente dos gonporos, utilizando-se uma micropipeta e depois mantidos em um

    becker com gelo at a fertilizao.

    Figura 3 Obteno dos gametas atravs de choque eltrico. Fonte: MORAIS (2006)

    1.2.3.7.2 FECUNDAO

    Uma soluo de esperma foi preparada utilizando 1 a 2 ml de espermatozoide

    e 25 ml de gua de diluio marinha, misturando-se bem para dissoluo dos

    grumos. Para a fecundao, foram acrescentados 1 a 2 ml da soluo de esperma

    ao recipiente contendo os vulos, sempre mantendo uma leve agitao, para que

    houvesse a fecundao dos vulos. Foram tomadas trs subamostras de 1 ml para

    contagem em cmara de Sedgwick-Rafter, para contagem de ovos identificveis

  • 28

    pela membrana de fecundao sua volta (Figura 4), onde foram observados mais

    de 80% de fecundao em cada amostra. Calculada a mdia entre as trs

    subamostras, foi calculado o volume da soluo que contivesse 300 ovos. Esse

    volume foi acrescentado aos recipientes teste utilizando-se uma pipeta automtica,

    no ultrapassando 1% do volume da soluo teste.

    Para sedimento elutriado e interface sedimento gua, foram utilizadas quatro

    rplicas para cada amostra sendo que para gua de diluio utilizaram-se dez

    rplicas. A durao do experimento foi de 28 horas, conforme ABNT NBR 15350

    (2006).

    Figura 4 Ovo com membrana de fecundao. Fonte: MORAIS (2006)

    1.2.3.7.3 MONTAGEM DOS ENSAIOS

    Os ensaios foram conduzidos em tubos de ensaio de 10 ml e, para cada

    estao, foram montadas 4 rplicas tanto para a manipulao do sedimento elutriato

    quanto para a Interface sedimento gua. Em cada rplica, foram adicionados cerca

    de 300 ovos de ourio-do-mar L. Variegatus, o conjunto foi mantido sob temperatura

    constante de 25 2 C e fotoperodo de 12h/12h, com auxlio de cmara incubadora.

    Aps cerca de 24 h, os experimentos foram finalizados e os embries fixados pela

    adio de 0,5 ml de formaldedo aos frascos testes. Alm disso, foi calculada a

    concentrao de inibio a 50% dos organismos teste, CI50-24horas, para a

    substncia de referncia (sulfato de zinco), que estavam dentro dos limites

    estipulados pela Carta Controle de Sensibilidade de Organismos (Documento

    Interno do Departamento de Ecotoxicologia UNISANTA).

  • 29

    1.2.3.7.4 LEITURA DOS ENSAIOS

    Segundo Norma ABNT NBR 15350 (2006), o encerramento dos testes deve

    ser realizado aps 24 a 28 h, quando pelo menos 80% dos organismos no controle

    atingirem o estgio de pluteus bem desenvolvido, com braos de comprimento no

    mnimo igual ao comprimento da larva. Isto verificado com a leitura do estgio de

    desenvolvimento dos 100 primeiros organismos de uma das rplicas adicionais do

    controle (Figura 5). Nesse ensaio de toxicidade so avaliados os embries e as

    larvas que conseguem desenvolver-se normalmente, as que apresentam algum

    retardamento no seu desenvolvimento, e os que apresentam alguma anomalia

    (Figura 6). Para tanto foi anotado o nmero de larvas normais bem como o nmero

    de larvas mal formadas ou com desenvolvimento retardado, portanto afetadas pela

    toxicidade da amostra.

    Figura 5 Leitura do estgio de desenvolvimento das larvas. Fonte: MORAIS (2006)

    Figura 6 Larva anormal.

    Fonte: MORAIS (2006)

  • 30

    1.2.3.8 APRESENTAO DOS RESULTADOS

    Os resultados dos ensaios ecotoxicolgicos mostraram significante diferena

    das estaes 1 (Vila Tupi) e 2 (Forte Itaipu) em relao estao 5 (referncia), e

    podem ser observados na tabela 2 e no grfico 1.

    Tabela 2 Resultados dos testes de toxicidade para sedimento elutriato.

    Estao Rplicas

    Desenvolvimento embriolarval normal de

    L. variegatus %

    R1 R2 R3 R4 Mdia Dif. Sig.

    Vila Tupi 35 53 70 76 66.5 *

    Forte Itaipu 63 67 68 69 67 *

    Santos 92 82 91 98 91

    Guaruj 90 86 90 86 88

    Referncia 88 81 75 85 82

    Controle 96 91 93 90 92.5

    Obs: Outliers assinalados em cinza no foram includos no clculo das mdias.

    Fonte: MORAIS (2006).

  • 31

    Elutriato

    Vila

    Tupi

    Fort

    e Ita

    ip

    Sant

    os

    Guar

    uj

    Refe

    renc

    e

    Cont

    rol

    de

    se

    nvo

    lvim

    en

    to l

    arv

    al

    no

    rma

    l %

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    NH

    3 (

    mg

    /l)

    0.00

    0.01

    0.02

    0.03

    0.04

    0.05

    0.06

    * *

    Figura 7 Grfico da mdia e desvio padro de desenvolvimento embriolarval normal e nveis ()inicial e ()final de amnia no ionizada, * diferena significativa (p < 0,05) em relao a referncia.

    Fonte: MORAIS (2006)

    1.3. LGICA PARACONSISTENTE

    A Lgica Paraconsistente apresenta em sua estrutura terica a propriedade

    de suportar contradio sem que o efeito dos conflitos ou inconsistncias inutilize as

    concluses. Estudos recentes apresentam diversas famlias de lgicas

    paraconsistentes que desafiam os rgidos princpios binrios da lgica clssica (DA

    SILVA FILHO, 2011).

    1.3.1 LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA LPA

    Neste trabalho, utilizado um tipo de lgica paraconsistente denominada de

    Lgica Paraconsistente Anotada com anotao de dois valores (LPA2v) cujos

    algoritmos tm-se mostrado eficientes nas anlises e interpretao de dados

    originados de base de conhecimento incerto (DA SILVA FILHO, 2010).

  • 32

    Neste trabalho, para oferecer um melhor tratamento aos dados ecolgicos

    pertinentes poluio marinha feita a unio dos mtodos estatsticos

    convencionais com os algoritmos da LPA2v. A unio das duas tcnicas tem o

    objetivo da elaborao de uma mtrica que possa reproduzir resultados claros e com

    maior confiabilidade. Dessa forma, criou-se um mtodo Paraestatstico Descritivo

    que inicialmente utiliza os procedimentos estatsticos usuais da Estatstica Descritiva

    para extrair e modelar graus de evidncia. Estes graus de evidncia, aps serem

    convenientemente tratados, so ento considerados sinais de informao para a

    anlise paraconsistente efetuada atravs da LPA2v (DA SILVA FILHO et al., 2011).

    1.3.2 LGICA PARACONSISTENTE ANOTADA COM ANOTAO DE 2

    VALORES LPA2V

    Conforme visto em Da Silva Filho et al. (2011), as Lgicas Paraconsistentes

    so consideradas lgicas no-clssicas e possuem como caracterstica principal a

    aceitao da contradio em sua estrutura terica. Dentre as denominadas lgicas

    paraconsistentes, existem as classes de Lgicas Paraconsistentes Anotadas (LPA),

    que possuem um reticulado associado e foram introduzidas, pela primeira vez em

    programao lgica em Subrahamanian (1985).

    Os mtodos de tratamento de incerteza, aqui apresentados, utilizam os

    fundamentos de uma extenso da Lgica Paraconsistente Anotada, denominada de

    Lgica Paraconsistente Anotada com anotao de dois valores (LPA2v), que foi

    primeiramente apresentada em Da Silva Filho (1999).

    1.3.3 O RETICULADO ASSOCIADO LGICA PARACONSISTENTE

    ANOTADA

    Na Lgica Paraconsistente Anotada (LPA) as frmulas proposicionais vm

    acompanhadas de anotaes. Cada anotao, pertencente a um reticulado finito ,

    atribui valores sua correspondente frmula proposicionais ou proposio P. Para

    obter um maior poder de representao, utilizado um reticulado formado por pares

    ordenados (ABE, 2001), tal que:

    = {(, ) | , [0, 1] }

    fixado um operador: || ||, onde o operador constitui o significado do

    smbolo lgico de negao do sistema que ser considerado.

  • 33

    Se P uma frmula bsica, o operador: | | | | definido como:

    [(, )] = ( , ) onde, , [0, 1] .

    Considera-se ento: (, ): Uma Anotao de P onde: P(, ) um Sinal Lgico

    Paraconsistente (DA SILVA FILHO et al. 2009). Neste caso, os Graus de Evidncia

    favorvel e desfavorvel compem uma Anotao que atribui uma conotao

    lgica Proposio P. Desse modo, a associao de uma anotao (, ) a uma

    proposio P significa que o Grau de Evidncia favorvel em P , enquanto que o

    Grau de Evidncia desfavorvel, ou contrria, .

    Intuitivamente, em tal Reticulado, tem-se:

    P(,) = P(1,0): indicando existncia de evidncia favorvel total e evidncia

    desfavorvel nula, atribuindo uma conotao de Verdade proposio.

    P(,) = P(0,1): indicando existncia de evidncia favorvel nula e evidncia

    desfavorvel total, atribuindo uma conotao de Falsidade proposio.

    P(,) = P(1,1): indicando existncia de evidncia favorvel total e evidncia

    desfavorvel total atribuindo uma conotao de Inconsistncia proposio.

    P(,)= P(0,0): indicando existncia de evidncia favorvel nula e evidncia

    desfavorvel nula, atribuindo uma conotao de Indeterminao proposio.

    Por meio de transformaes lineares em um quadrado unitrio no plano

    cartesiano e o Reticulado representativo da LPA, pode-se chegar transformao:

    , , 1T X Y x y x y

    1.3.3.1 O GRAU DE CERTEZA

    Relacionando os componentes da transformao T(X,Y) conforme a

    nomenclatura usual da LPA2v, onde:

    x = Grau de Evidncia favorvel e

    y = Grau de Evidncia desfavorvel, vem que:

    do primeiro termo obtido no par ordenado da equao da transformao fica:

    x y o qual denominamos de Grau de certeza (GC). Portanto, o Grau de

    certeza obtido por:

    CG (1)

  • 34

    E seus valores, que pertencem ao conjunto , variam no intervalo fechado +1

    e -1, e esto no eixo horizontal do reticulado, o qual se denomina de Eixo dos

    Graus de Certeza.

    Quando GC resultar em +1 significa que o estado lgico resultante da anlise

    paraconsistente Verdadeiro (V), e quando GC resultar em -1, significa que o estado

    lgico resultante da anlise Falso (F).

    1.3.3.2 O GRAU DE CONTRADIO

    Do segundo termo obtido no par ordenado da equao da transformao fica:

    1 1x y o qual denominou de Grau de Contradio (Gct). Portanto, o Grau

    de Contradio obtido por:

    1ctG (2)

    E seus valores, que pertencem ao conjunto , variam no intervalo fechado +1 e -1, e

    esto no eixo vertical do reticulado, o qual se denomina de Eixo dos graus de

    Contradio.

    Quando Gct resultar em +1, significa que o estado lgico resultante da anlise

    paraconsistente Inconsistente (T), e quando GC resultar em -1, significa que o

    estado lgico resultante da anlise Indeterminado ().

    A partir de um estudo mais detalhado visto em Da Silva Filho [2009], pode-se

    encontrar o Grau de Certeza Real (GCR) como um valor projetado no eixo dos graus

    de certeza do Reticulado atravs das equaes:

    2 21 (1 | |)CR C ctG G G (3)

    se 0CG

    2 2(1 | |) 1CR C ctG G G (4)

    se 0CG

    E a partir de GCR, pode-se encontrar o seu valor normalizado, denominado de Grau

    de Evidncia Resultante (ER). Portanto:

    1

    2

    CRER

    G

    (5)

  • 35

    Figura 8 - Reticulado Representativo De Hasse.

    Fonte: Da Silva Filho (2001)

    Considerando os valores encontrados no quadrado unitrio do plano cartesiano

    pode-se estender a anlise em uma representao de 2 eixos: um com os valores

    do grau de contradio e outro com os valores do grau de certeza. Estes dois eixos

    so sobrepostos de tal forma a serem comparados com o reticulado do LPA2v, onde

    se podem delimitar regies que sero comparadas a determinados estados lgicos

    paraconsistentes.

    1.3.4. ALGORITMOS PARACONSISTENTES

    1.3.4.1 TRATAMENTOS PARACONSISTENTES DE DADOS ECOLGICOS

    Verifica-se que, em uma tcnica denominada de Para-Estatstica Descritiva,

    onde se faz a mescla de mtodos fundamentados em Lgica Paraconsistente e em

    Estatstica, pode-se criar algoritmos. A partir dos mtodos estatsticos referentes

    distribuio da freqncia, estes algoritmos permitem que sejam obtidas as formas

    de extrao de sinais de informao modelados como graus de evidncia para

    aplicao nas anlises baseadas em LPA2v (DA SILVA FILHO et al., 2012).

    Conforme ser exposto a seguir, os algoritmos paraconsistentes, juntamente

    com o algoritmo para obteno do Grau de Evidncia da Frequncia, podem ser

    aplicados em anlise de um processo ecolgico que estuda o problema da poluio

    em ambientes marinhos.

  • 36

    3.4.2 EXTRAO DO GRAU DE EVIDNCIA ATRAVS DE TABELAS

    Conforme foi visto, para a sua correta aplicao, a LPA2v necessita de sinais

    de informao na forma de dois graus e , que expressem evidncias sobre a

    proposio referente ao processo fsico a ser analisado. Esses dois Graus de

    Evidncia devem ser representativos, pertencente ao conjunto dos nmeros reais e

    valorados no intervalo fechado entre 0 e 1.

    Neste trabalho, apresentada uma abordagem de extrao dos Graus de

    Evidncia a partir de tabelas de frequncia (DA SILVA FILHO et al., 2012).

    Na interpretao de tabelas, comumente feita a incluso de uma coluna

    contendo as frequncias relativas cujos valores podero servir para a extrao de

    evidncia de acordo com as proposies relacionadas ao processo. Sendo assim,

    em um processo ecolgico, a tabela de densidade da frequncia, obtida pela

    Estatstica Descritiva, um quadro que resume um conjunto de observaes onde a

    partir de seus valores podem-se extrair Graus de Evidncia que serviro para

    compor os sinais das entradas das anlises Paraconsistentes.

    3.4.3 ALGORITMO DE ANLISE PARACONSISTENTE

    Das equaes da Lgica Paraconsistente Anotada com anotao de dois

    valores (LPA2v) so extrados algoritmos para tratamento e anlise de sinais de

    informao aplicados na forma de Graus de Evidncia. Todos os procedimentos

    relacionados ao tratamento lgico paraconsistente estaro relacionados anlise

    efetuada por um algoritmo denominado de NAP (N de Anlise Paraconsistente)

    (DA SILVA FILHO, 2009 e SPENGLER et al., 2008), conforme descrito a seguir.

    N de Anlise Paraconsistente - NAP

    Apresentamos, abaixo, o descritivo e o smbolo de um NAP tpico que ser

    utilizado nas anlises (DA SILVA FILHO et al., 2009).

  • 37

    Figura 9 Smbolo do NAP - N de Anlise Paraconsistente. Fonte: Da Silva Filho, 2001.

    1. Entre com os valores de Entrada: */ Grau de Evidncia favorvel 0 1

    */ Grau de Evidncia desfavorvel 0 1 2. Calcule o Grau de Certeza:

    CG

    3. Calcule o Grau de Contradio:

    ( ) 1ctG

    4. Calcule a distncia d: 2 2(1 | |)C ctd G G

    5. Calcule o Grau de Contradio normalizado:

    2

    ctr

    6. Calcule o Intervalo de Evidncia resultante:

    1 | 2 1|E ctr

    7. Determine o sinal da Sada:

    Se 0,25E ou d > 1 , ento faa: 1 0,5S e ( )2 ES : Indefinio e v para o

    item 11 Seno v para o prximo item. 8. Determine o Grau de Certeza real:

    Se 0CG (1 )CRG d

    Se 0CG ( 1)CRG d

    9. Calcule o Grau de Evidncia resultante real:

    1

    2

    CRER

    G

    10. Apresente os resultados na sada:

    Faa 1 ERS e ( )2 ES

    11. Fim.

  • 38

    Conforme visto em (DA SILVA FILHO et al., 2009), os algoritmos NAPs

    podem ser interligados, formando redes Paraconsistente de tratamento de dados.

    Neste trabalho, ser utilizado um algoritmo denominado de Extrator de Efeitos

    da Contradio, que formado por diversos NAPs, conforme descrito a seguir.

    1.3.4.4 ALGORITMO EXTRATOR DE EFEITOS DE CONTRADIO

    O Algoritmo denominado de Extrator de Efeitos da Contradio (DA SILVA

    FILHO et al., 2010) recebe um grupo de sinais e, independentemente de outras

    informaes externas, tem a funo de fazer uma anlise paraconsistente em seus

    valores, subtraindo os efeitos causados pela contradio e apresentar, na sada, um

    nico Grau de Evidncia resultante real representativo do grupo.

    O algoritmo utilizado no processo de extrao de efeitos da contradio descrito

    a seguir:

    1. Apresente os valores de Graus de Evidncia do grupo em estudo.

    Gest= (A , B , C, ..., n ) */ Graus de Evidncia 0,0 1,0 */

    2. Selecione o maior valor entre os Graus de Evidncia do grupo em estudo.

    mxA= Mx (A , B , C, ..., n )

    3. Selecione o menor valor entre os Graus de Evidncia do grupo em estudo.

    mnA= Mn (A , B , C, ..., n )

    4. Faa a anlise Paraconsistente entre os valores selecionados mxA e mnA:

    R1 = mxA mnA */ Utilizao de um NAP */

    5. Acrescente o valor obtido R1 ao grupo em estudo excluindo deste os dois valores

    mx e mn selecionados anteriormente.

    Gest= (A, B, C, ..., n, R1) - (mxA, mnA)

    6. Retorne ao item 2 at que o Grupo em estudo tenha um nico elemento,

    considerado o valor resultante das anlises.

    Gest= (ER)

  • 39

    2. MATERIAIS E MTODOS

    A Estatstica, atravs de seus conceitos e fundamentos, apresenta mtodos

    que permitem que sejam estudados os mais variados fenmenos das diversas reas

    do conhecimento e, portanto, um valioso instrumento matemtico para anlise e

    tratamentos de dados.

    2.1 MTODOS ESTATSTICOS

    Nos ensaios de toxicidade, so utilizados diversos mtodos estatsticos para

    tratamento das informaes coletadas em campo. No entanto, os processos

    ecolgicos que envolvem a problemtica da poluio marinha apresentam graus de

    complexidade, tanto na fase da coleta de informaes, bem como na fase de anlise

    e interpretao dos dados. As condies do meio fsico real em que os dados so

    coletados fazem com que os resultados apresentados pela Estatstica sejam, em

    algumas ocasies, difceis de interpretar, levando concluso de que no espelham

    a realidade (DA SILVA FILHO et al., 2012).

    2.2 TRATAMENTO ESTATSTICO

    Nos trabalhos de Morais (2009) e Cesar (2010), que so as fontes

    secundrias de dados que sero interpretados com a LPA2v, para os ensaios com

    interface sedimento-gua e sedimento elutriato os resultados dos ensaios foram

    submetidos ao teste de normalidade dos dados QUI-QUADRADO e ao mtodo de

    anlises de varincia (ANOVA) empregando o mtodo Dunnetts test para

    comparaes das estaes de amostragem em relao ao controle. Antes da

    aplicao, os dados foram submetidos avaliao de homogeneidade de varincias

    pelo mtodo Bartletts test.

    2.3 MTODOS DE ANLISES PARACONSISTENTES

    Recentemente, mltiplas teorias e tcnicas de tratamento de sinais incertos

    esto sendo desenvolvidas em Inteligncia Artificial, aplicando lgicas no clssicas

    nas mais variadas reas. A LPA uma classe de Lgica Paraconsistente que

    apresenta fundamentos nos quais dados inconsistentes so considerados sem que

    os conflitos sejam capazes de dissolver o sentido da anlise. Para isso so

  • 40

    utilizadas anotaes que atribuem estados lgicos paraconsistentes determinada

    proposio que esteja sendo analisada. A propriedade de aceitar a contradio, em

    suas frmulas bsicas, faz com que a Lgica Paraconsistente Anotada possa se

    apresentar como uma boa ferramenta para criao de algoritmos capazes de tratar

    dados originados de banco de dados incertos.

    Conforme pode ser visto em Da Silva Filho (2012), com base nos

    fundamentos da LPA, podem-se elaborar interpretaes em um Reticulado

    associado em que se obtm equaes paraconsistentes.

    2.4 MTODO DE ANLISE QUANTITATIVA ESTATSTICO

    PARACONSISTENTE

    Entre essas lgicas no clssicas, as Lgicas Paraconsistentes, que tm uma

    caracterstica importante de apresentar como principal vantagem a capacidade de

    tratar convenientemente informaes contraditrias, apresentam, em alguns casos,

    significativas vantagens em relao s lgicas clssicas binrias. Pode-se notar

    essa caracterstica com o algoritmo originado da unio da estatstica com a LPA

    denominado de Paraconsistente/Estatstico Descritivo (DA SILVA FILHO et al.,

    2012).

    Nessa tcnica, so utilizados os resultados dos valores evidenciados no

    processo de anlises de toxicidade com ourio-do-mar, que inicialmente aplica os

    mtodos usuais da Estatstica Descritiva. Nessa fase inicial, os valores da densidade

    da frequncia encontrados pela contagem, baseada na observao da porcentagem

    de desenvolvimento embriolarval de larvas de ourios-do-mar obtidos nos ensaios

    de toxicidade, foram transformados em Graus de Evidncia representativos neste

    processo. Em seguida, estes valores de Graus de evidncia expressos por uma

    normalizao, portanto representados por um nmero real entre o intervalo fechado

    [0,1] so tratados com uma tcnica Paraestatstica Descritiva e interpretaes

    fundamentadas em Lgica Paraconsistente Anotada (LPA).

    Para mostrar as aplicaes da tcnica Paraestatstica Descritiva utilizando os

    algoritmos da Lgica Paraconsistente Anotada sero desenvolvidos dois exemplos

    estruturados em dados reais.

    No primeiro exemplo, sero utilizados os dados obtidos em Morais (2006).

    No segundo exemplo de aplicao, ser utilizada parte dos dados dos

    resultados da pesquisa publicada em Cesar (2003).

  • 41

    Esses dois exemplos de aplicao sero apresentados detalhadamente no

    prximo captulo.

  • 42

    3. RESULTADOS E DISCUSSES

    APLICAES DA TCNICA DE ANLISE PARACONSISTENTE

    3.1 ANLISES DO PRIMEIRO EXEMPLO

    Para a realizao dos ensaios neste primeiro exemplo, foram utilizadas

    amostras ambientais, coletadas em quatro pontos localizados nas reas de

    influncia dos emissrios submarinos dos Municpios de Praia Grande, Santos e

    Guaruj, e uma estao referncia localizada prximo ao Monte Pascal no

    municpio de Bertioga, SP, extrados de um estudo apresentado como TCC por

    Morais (2006), conforme descrito no captulo 2.

    Atravs dos mtodos descritos, foram gerados os resultados disponibilizados

    na tabela 1 e que so utilizados como fonte secundria para este estudo.

    Aplicando o Algoritmo da LPA Paraconsistente/Estatstico Descritivo as

    densidades de frequncia do desenvolvimento embriolarval, considerado normal

    para cada rplica, so transformadas em Graus de Evidncia ().

    Utilizando os conceitos da LPA2v, a proposio utilizada nesta fase da

    pesquisa :

    P: O desenvolvimento embriolarval alto.

    Com base nos fundamentos da LPA2v e na proposio utilizada, neste

    primeiro exemplo de aplicao o Grau de Evidncia de cada rplica, obtido

    dividindo-se o nmero de larvas com desenvolvimento normal de cada rplica da

    estao pelo nmero de larvas com desenvolvimento normal da rplica do controle.

    Apresentam-se, como exemplos, os valores da estao da Vila Tupi expostos

    na tabela 2 do captulo 2.3.8:

  • 43

    Aplicando o Algoritmo Extrator de Efeitos de Contradio (Paraextract) no

    conjunto das quatro rplicas, tm-se os passos e valores conseguidos atravs da

    anlise pela LPA2v, conforme descrito a seguir.

    1 Escolhe-se o maior valor e o menor valor do grupo das quatro rplicas de Graus

    de Evidncia da frequncia:

    maior = 0,84444444 e menor = 0,36458333

    Determina-se o Grau de Evidncia Desfavorvel da anlise LPA2v fazendo o

    complemento do segundo valor.

    = 1 0,36458333 = 0,63541667

    2 Calcule o Grau de Certeza:

    GC = maior - = 0,84444444 0,63541667 = 0,20902777

    3 Calcule o Grau de Contradio:

    GCT = (maior + ) 1 GCT = (0,84444444 + 0,63541667 ) 1 = 0,47986111

    4 Calcule a distncia d:

    d = 221 CTc GG

    5 Calcule o Grau de Contradio normalizado:

    CTR = 2

    maior

    6 Calcule o intervalo de Evidncia resultante:

    E = 1 - 1.2 CT = 0,5201389

  • 44

    7 Calcule o Grau de Certeza real:

    GCR = 1 d = 1 0,92515065 = 0,07484935

    8 Calcule o Grau de Evidncia resultante real:

    A seguir, repete-se esse algoritmo comparando-se esse Grau de Evidncia

    resultante real com os outros dois Graus de Evidncia que no foram selecionados,

    at obter o Grau de Evidncia resultante da estao.

    Os resultados obtidos com o algoritmo desenvolvido para as outras estaes

    so apresentados na tabela 3 e na tabela 4.

    Tabela 3 Resultados dos ensaios de toxicidade com ourio-do-mar L. variegatus analisados atravs de mtodos de lgica paraconsistente anotada.

    Estao R1 R1 R2 R2 R3 R3 R4 R4

    Vila Tupi 35 0,36458333 53 0,58241758 70 0,75268817 76 0,84444444

    Forte Itaipu 63 0,65625000 67 0,73626373 68 0,73118279 69 0,76666666

    Santos 92 0,95833333 82 0,90109890 91 0,97849462 98 1,00000000

    Guaruj 90 0,93750000 86 0,94505494 90 0,96774193 86 0,95555555

    Referncia 88 0,91666666 81 0,89010989 75 0,80645161 85 0,94444444

    Controle 96 1,00000000 91 1,00000000 93 1,00000000 90 1,00000000

  • 45

    Tabela 4 Grau de Evidncia Resultante das estaes.

    Estao Grau de evidncia

    resultante (R)

    Vila Tupi 0,60506670

    Forte Itaipu 0,72596238

    Santos 0,95302815

    Guaruj 0,95002866

    Referncia 0,88667545

    Controle 1,00000000

    Figura 10 Grfico dos Graus de Evidncia Resultantes das estaes da Baixada Santista.

    A posio dos Graus de Evidncia Resultantes de cada estao, com o grau

    de certeza normalizado no intervalo [0;1], pode ser visualizada nas figuras dos

    reticulados a seguir.

    0,605

    0,726

    0,953 0,950

    0,887

    1,000

    0,000

    0,200

    0,400

    0,600

    0,800

    1,000

    Vila Tupi Forte Itaipu Santos Guaruj Referncia Controle

    grau de evidncia

  • 46

    Estao Vila Tupi

    Grau de Evidncia Resultante

    R = 0,60506670

    Figura 11 Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Vila Tupi.

    Estao Forte Itaipu

    Grau de Evidncia Resultante R = 0,72596238

    Figura 12 Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Forte Itaipu.

    INCONSISTENTE

    INDETERMINADO

    VERDADEIRO FALSO

    INCONSISTENTE

    INDETERMINADO

    VERDADEIRO FALSO

  • 47

    Estao Santos

    Grau de Evidncia Resultante R = 0,95302815

    Figura 13 Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Santos.

    Estao Guaruj

    Grau de Evidncia Resultante R = 0,95002866

    Figura 14 Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao Guaruj.

    INCONSISTENTE

    INDETERMINADO

    VERDADEIRO FALSO

    INCONSISTENTE

    INDETERMINADO

    VERDADEIRO FALSO

  • 48

    Estao de Referncia

    Grau de Evidncia Resultante R = 0,88667545

    Figura 15 Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante da estao de

    Referncia.

    Controle

    Grau de Evidncia Resultante R = 1,00000000

    Figura 16 Reticulado com o ponto do Grau de Evidncia Resultante do Controle.

    INCONSISTENTE

    INDETERMINADO

    VERDADEIRO FALSO

    INCONSISTENTE

    INDETERMINADO

    VERDADEIRO FALSO

  • 49

    GRAUS DE EVIDNCIA RESULTANTES BAIXADA SANTISTA

    Figura 17 Reticulado com os pontos dos Graus de Evidncia Resultantes das estaes da

    Baixada Santista.

    3.2 DISCUSSO DO PRIMEIRO EXEMPLO

    Na tabela 3, esto expostos os resultados dos ensaios de toxicidade com

    ourio-do-mar L. variegatus para cada uma das rplicas e seu valor do Grau de

    Evidncia, analisados atravs de mtodos de Lgica Paraconsistente Anotada.

    Verifica-se que os valores dos Graus de Evidncia sempre esto referenciados ao

    controle que, por esse motivo, aparece com Grau de Evidncia unitrio para cada

    uma das rplicas.

    Para cada grupo de rplicas (R1-R4), formado pelos seus respectivos valores

    dos Graus de Evidncia, foi extrado o efeito da contradio atravs da aplicao do

    Algoritmo Paraextract. Os valores resultantes do Grau de Evidncia de cada

    conjunto de dados das rplicas, para cada estao de coleta, esto expostos na

    tabela 4 e no grfico da figura 10.

    Verifica-se, na tabela 4, que os valores dos Graus de Evidncia encontrados

    aps a aplicao do Algoritmo mostram que, aps as anlises Paraconsistentes nas

    rplicas (R1-R4), concernente a cada uma das quatro estaes de coletas, a

  • 50

    estao Vila Tupi, em relao s demais estaes (estao do Forte Itaipu, de

    Santos e do Guaruj), apresentou maior ndice de toxicidade devido ao

    desenvolvimento embriolarval alcanado ter menor Grau de Evidncia quando

    comparado ao Grau de Evidncia de referncia do Controle. A estao de Santos

    apresentou menor ndice de toxicidade pelo motivo do desenvolvimento embriolarval

    atingido ter maior Grau de Evidncia quando comparado ao do Controle.

    Os valores dos Graus de Evidncia Resultantes (R) de cada estao podem

    ser visualizados no mapa apresentado na figura 18.

    Figura 18 Mapa das estaes com a identificao dos valores do Grau de Evidncia Resultante em cada ponto.

    Adaptado de MORAIS (2006).

    3.3 ANLISES DO SEGUNDO EXEMPLO

    3.3.1 AVALIAO ECOTOXICOLGICA DA POLUIO MARINHA DA

    BAA DE PORTMAN

    Para a realizao dos ensaios nesse segundo exemplo, foram utilizadas

    amostras ambientais, coletadas sinopticamente ao longo de um gradiente espacial

  • 51

    na mesma profundidade (10-15 m), em maro de 2002, na Baa de Portman,

    sudeste da Espanha, extradas da tese de doutorado de Cesar (2003).

    A amostragem espacial foi concebida aps estudos anteriores (setembro e

    dezembro de 1999, Outubro de 2000) (CESAR et al., 2000 e CESAR et al., 2003).

    As estaes de amostragem foram selecionadas em distncias regulares entre a

    antiga mina de descarga e Cabo de Palos, enquanto que a estao de controle foi

    localizada em Fraile Island, uma reserva natural com as comunidades marinhas

    protegidas, cerca de 60 km a oeste do antigo ponto de emisso. Amostras idnticas

    (n = 4) foram coletadas de todos os pontos (n = 7) ao longo do gradiente de

    contaminao numa escala espacial considerada apropriada para examinar as

    diferenas ao longo do gradiente.

    Tabela 5 Coordenadas e profundidades das estaes de coleta da baa de Portman.

    ESTAO LONGITUDE LATITUDE PROF. (m)

    Isla Del Fraile - IF 3724655 W 132861 N -15,6

    Punta Loma Larga PLL 3735161 W 047165 N -12,8

    Cabo Negrete CN 3734327 W 049326 N -12,7

    Canto De La Manceba CM 3735052 W 048376 N -15,6

    Punta Negra PN 3734052 W 050496 N -16,3

    Punta Galera - PG 3734052 W 051712 N -12,8

    Punta Espada PE 3736417 W 042823 N -13,8

    Fonte: Cesar (2003).

    Segundo Cesar, 2003 esta rea tinha uma esplndida baa onde se formou

    um dos melhores portos naturais de refgio espanhol mediterrneo. Atualmente, a

    baa de Portman contm o sedimento mais gravemente contaminado por metal

    pesado do Mar Mediterrneo.

    De 1958-1991, aproximadamente 50 milhes de toneladas de resduos foram

    despejados na costa, colmatando praticamente toda a baa e uma extensa rea da

    plataforma continental.

  • 52

    Figura 19 Empresa Penyarroya, efluente lanado no mar Mediterrneo.

    Fonte: Cesar (2003).

    Embora a deposio destas descargas tenha sido definitivamente

    interrompida em 31 de maro de 1990, os resduos de minerao comprometeram

    quase toda a baa de Portman e reas adjacentes, que se estendem para a

    extremidade da plataforma continental.

    Os ourios-do-mar utilizados neste estudo de Cesar, 2003 foram obtidos por

    mergulhadores de Fraile Island (IF). A toxicidade, na interface sedimento-gua, foi

    determinada por meio de testes de desenvolvimento embriolarval com ourio-do-mar

    da espcie, Arbacia lixula, seguindo os procedimentos descritos em Cesar et al.,

    2003.

    No trabalho de Cesar, 2003 os dados de toxicidade foram verificados por

    pressupostos de normalidade e homocedasticidade com Shapiro-Wilk e teste de

    Bartlett, respectivamente. Dados de desenvolvimento larval foram arco seno raiz

    quadrada transformados antes da anlise estatstica.

    Diferenas significativas foram avaliadas com uma anlise de varincia

    paramtrica (ANOVA), seguida pelo teste de Dunnett. Estas anlises foram

    realizadas com o pacote de estatstica Toxstat V.3.3 (GULLEY, 1991). O teste de

    Newman-Keuls tambm foi aplicado ao comparar as mdias de larvas normalmente

    desenvolvidas obtidas nos ensaios de toxicidade com ourio-do-mar.

    Medidas univariadas incluram os ndices de diversidade de Shannon-Wiener

    calculado usando logaritmos naturais (H'), riqueza de espcies (Margalef'sd),

  • 53

    uniformidade (J de Pielou), abundncia total (A) e a abundncia de taxa (S). A

    significncia das diferenas entre pontos foi testada usando uma ANOVA. Atravs

    dos mtodos descritos, foram gerados os resultados disponibilizados na tabela 6,

    que so utilizados como fonte secundria para este segundo estudo de aplicao da

    LPA2v.

    Tabela 6 Desenvolvimento embriolarval normal e anormal das rplicas das estaes da baa de Portman.

    MUESTRAS TUBO N. LECTURA MEDIA

    SUPERV. MEDIA

    MORTAL. NORMAL ANORMAL

    Isla del Fraile R-1 10 95 5

    91,25 8,75 Isla del Fraile R-2 9 90 10 Isla del Fraile R-3 8 92 8

    Isla del Fraile R-4 7 88 12

    Punta Loma Larga R-1 6 62 38

    63,75 36,3 Punta Loma Larga R-2 5 58 42

    Punta Loma Larga R-3 4 65 35

    Punta Loma Larga R-4 3 70 30

    Cabo Negrete R-1 2 27 73

    27,25 72,8 Cabo Negrete R-2 1 28 72

    Cabo Negrete R-3 28 30 70

    Cabo Negrete R-4 27 24 76

    Canto de la Manceba R-1 26 40 60

    41,25 62,8 Canto de la Manceba R-2 25 48 68

    Canto de la Manceba R-3 24 35 65

    Canto de la Manceba R-4 23 42 58 Punta Negra R-1 22 0 100

    0 100 Punta Negra R-2 21 0 100

    Punta Negra R-3 20 0 100

    Punta Negra R-4 11 0 100 Punta Galera R-1 12 0 100

    0 100 Punta Galera R-2 13 0 100

    Punta Galera R-3 14 0 100

    Punta Galera R-4 15 0 100

    Punta Espada R-1 16 94 6

    91,75 8,25 Punta Espada R-2 17 91 9

    Punta Espada R-3 18 89 11

    Punta Espada R-4 19 93 7

    Fonte: Cesar (2003).

  • 54

    Figura 20 Grfico dos testes de interface sedimento-gua: comparao de porcentagem mdia de larvas desenvolvidas normalmente ( erro padro) de A. lixula nos diferentes pontos

    de amostragem. Adaptado de Cesar (2003).

    Aplicando o Algoritmo da LPA Paraconsistente/Estatstico Descritivo as

    densidades de frequncia do desenvolvimento embriolarval, considerado normal

    para cada rplica, so transformadas em Graus de Evidncia ().

    A proposio utilizada nesta fase da pesquisa :

    P: O desenvolvimento embriolarval alto.

    Com base nos fundamentos da LPA2v e na proposio utilizada, neste

    segundo exemplo de aplicao o Grau de Evidncia de cada rplica, obtido

    dividindo-se o nmero de larvas com desenvolvimento normal de cada rplica da

    estao pelo nmero total de larvas de cada rplica.

    Os resultados obtidos com o algoritmo paraconsistente desenvolvido para os

    dados desse segundo exemplo so apresentados nas tabelas 7 e 8.

  • 55

    Tabela 7 Resultados dos ensaios de toxicidade com ourio-do-mar Arbacia lixula analisados atravs de mtodos de Lgica Paraconsistente Anotada

    Estao R1 R1 R2 R2 R3 R3 R4 R4

    Punta Espada 94 0,94 91 0,91 89 0,89 93 0,93

    Punta Loma Larga

    62 0,62 58 0,58 65 0,65 70 0,70

    Canto de la Manceba

    40 0,40 48 0,48 35 0,35 42 0,42

    Cabo Negrete 27 0,27 28 0,2