Avaliação da contaminação da água em rios com influência agrícola no sudoeste do Paraná

RESUMO

A prática da agricultura intensiva é considerada uma das mais relevantes ameaças aos recursos hídricos e conservação biológica. Os principais efeitos são a perda de área e deterioração dos ambientes naturais, como pela bioacumulação e biomagnificação de substâncias presentes em fertilizantes e agrotóxicos na água, sedimento e biota. A mesorregião sudoeste do Paraná tem sua base econômica sustentada na agricultura e pecuária, e parte do território ocorrem extensas áreas com uso inadequado do solo, pela presença de agricultura intensiva em solos com alta suscetibilidade à erosão. Por sua vez, a atividade agrícola está relacionada ao uso de agrotóxicos e fertilizantes, que em sua maioria, possuem vários metais na formulação. Portanto, os objetivos desse estudo foram 1) Avaliar as concentrações de metais (Cd, Cr, Cu, Pb e Zn) na água dos rios Capanema, Cotegipe, Jaracatiá, Sarandi e Siemens; 2) Avaliar a toxicidade crônica para Ceriodaphnia dubia expostas as amostras de água desses rios. Partimos da premissa que as áreas de cabeceira, com maior proteção de mata ciliar e localizada em áreas com relevo mais acidentado, possuem menor contaminação e efeito tóxico sobre a biota. Estes rios que compõem a bacia da margem esquerda do Baixo rio Iguaçu são constituídos por grandes áreas, prevalecendo à agropecuária bovina (leite e de corte) nas cabeceiras dos rios estudados, como também, por outras extensas áreas, nas quais se têm presença da agricultura intensiva. Foram coletadas para análise em laboratório amostras de água (subsuperfície) em três pontos distintos (cabeceira, intermediário e foz) de cada rio, para verificar as concentrações de metais e em dois pontos (cabeceira e foz) para análise da toxicidade crônica da água dos rios amostrados. Aqui apresentamos dois artigos, o primeiro que avaliou a presença de metais no gradiente longitudinal dos rios e o segundo apresenta os resultados do ensaio toxicológico, utilizando a exposição de C. dubia à seis tratamentos (controle, diluição de 6,25%, 12,5%, 25,0%, 50% e sem diluição). Os resultados mostraram as maiores concentrações de metais nos rios que apresentam o entorno com agricultura, principalmente, soja e milho (rio Sarandi e Siemens). As maiores concentrações de Cd, Cu, Pb e Zn foram registradas nos rios de menor porte (Sarandi e Siemens). O cobre apresentou a maior concentração, atingindo 58 vezes mais que o permitido pela legislação no rio Siemens. Não observamos diferença significativa entre os rios e nem entre o gradiente longitudinal. Os rios com maior concentração de metais foram os rios com menor porte, os quais estão sujeitos a maior impacto pela lixiviação. Para toxicidade crônica na água verificamos a partir dos experimentos de C. dubia que os pontos cabeceira e foz apresentaram tóxica em, pelo menos, uma das coletas realizadas neste estudo. Apenas a amostra sem diluição demonstrou efeito sobre a mobilidade e reprodução de C. dubia, com exceção da foz rio Cotegipe, onde observamos toxicidade no tratamento de 25,0% e na foz do Jaracatiá no de 12,5%. Nossos resultados evidenciaram a maior toxicidade na foz quando comparado aos pontos de cabeceira, demonstrando o potencial acumulativo de agentes poluidores ao longo do gradiente. Não foi possível através dos fatores avaliados determinar quais são as variáveis ambientais que influenciam na toxicidade crônica, mas, podemos inferir que as sub bacias com maior influência da agricultura estão mais sujeitas a agentes tóxicos que podem causar danos a biota.

ABSTRACT

The practice of intensive agriculture is considered one of the most relevant threats to water resources and biological conservation. The main effects are the loss of area and deterioration of natural environments, such as bioaccumulation and biomagnification of substances present in fertilizers and agrochemicals in water, sediment and biota. The southwest mesoregion of Paraná has its economic base sustained in agriculture and livestock, and in part of the territory there are extensions with inadequate soil use, due to the presence of intensive agriculture in soils with high susceptibility to erosion. In turn, the agricultural activity is related to the use of agrochemicals and fertilizers, which, for the most part, have several metals in the formulation. Therefore, the objectives of this study were 1) to evaluate the concentrations of metals (Cd, Cr, Cu, Pb and Zn) in the Capanema, Cotegipe, Jaracatiá, Sarandi and Siemens rivers; 2) to evaluate the chronic toxicity to Ceriodaphnia dubia exposed to water samples from these rivers. We start from the premise that the bedside areas, with greater protection of ciliary forest and located in areas with more rugged relief, have a lower contamination and toxic effect on the biota. These rivers, which make up the basin on the left bank of the Lower Iguaçu River, are made up of large areas, prevailing to the bovine cattle ranch (milk and cutting) in the headwaters of the studied rivers, as well as other extensive areas in which agriculture intensive. Water samples (subsurface) were collected at three different points (head, intermediate and mouth) of each river to verify the concentrations of metals and at two points (head and mouth) for analysis of chronic water toxicity rivers sampled. Here we present two articles, the first that evaluated the presence of metals in the longitudinal gradient of the rivers and the second presents the toxicological results, using the exposure of C. dubia to six treatments (control, dilution of 6.25%, 12.5%, 25.0%, 50% and without dilution). The results showed the highest concentrations of metals in the rivers that present the environment with agriculture, mainly soybean and corn (Sarandi and Siemens rivers). The highest concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn were recorded in the smaller rivers (Sarandi and Siemens). Copper showed the highest concentration, reaching 58 times more than allowed by the legislation in the river Siemens. We did not observe a significant difference between the rivers nor between the longitudinal gradient. The rivers with the highest concentration of metals were the smaller ones, which are subject to greater impact by the leaching. For chronic toxicity in water we verified from the experiments of C. dubia that the head and mouth points were toxic in at least one of the collections performed in this study. Only the undiluted sample had an effect on the mobility and reproduction of C. dubia, with the exception of the Cotegipe river mouth, where we observed toxicity in the treatment of 25.0% and in the Jaracatiá mouth of 12.5%. Our results evidenced the higher toxicity at the mouth when compared to the bedside points, demonstrating the cumulative potential of pollutants along the gradient. It was not possible by means of the evaluated factors to determine which are the environmental variables that influence in the chronic toxicity, but, we can infer that the sub-basins with greater influence of the agriculture are more subject to toxic agents that can cause damages to biota.