BIOINDICADORES DE QUALIDADE

Marta Condé Lamparelli

Divisão de Análises Hidrobiológicas- EAH

CETESB - SP

martal@cetesbnet.sp.gov.br

Seminário : Instrumentos para o Projeto de Recuperação de Matas Ciliares:

Biomonitoramento e Educação Ambiental18.03.2008

Participação da CETESB

• “Uso de Índices Biológicos nobiomonitoramento de ambientes continentais - Riachos e Corredeiras na Bacia Hidrográfica do rio Atibaia” - Relatório CETESB 2002

• Projeto Entre Serras e Águas

• CETESB - ICB/USP - Dra. Gisela Y. Shimizu • Projeto FAPESP - 2000 - Políticas Públicas - Riachos e

corredeiras na bacia hidrográfica do rio Atibaia

Objetivos

• Desenvolvimento de Metodologia deBiomonitoramento

• Subsídios para geração de um plano de Educação Ambiental

• Avaliação da qualidade das águas dos rios Atibaia, Atibainha e Cachoeira

Indiretamente:• Através de parâmetros que reflitam a

qualidade da água, e que estejam diretamente ligados à proteção das comunidades aquáticas:

- Índices de Qualidade - Avaliação instantânea

Diretamente• Através das próprias comunidades, avaliando

seu grau de preservação, diversidade, funcionamento.

Qualidade da Água : Como Monitorar ?

Índice Qualidade da Águas (IQA)

Rede CETESB - 1974 com 47 pontos

• IQA - 1977 - composto de 9 variáveis: Oxigênio Dissolvido, Demanda Bioquímica de Oxigênio, Temperatura, Fósforo Total, Resíduos Totais, Coliformes fecais, pH, Nitrogênio Total.

Desenvolvido pela National Sanitation Foundation - USA

Objetivo: Tratamento para Abastecimento Público

Índice para Proteção da Vida Aquática (IVA)

IVA• Parâmetros Essenciais (O.D., pH, teste de

toxicidade)

• Toxicidade (Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Zn, Fenóis, Surfactantes)

• Estado Trófico (clorofila-a e fósforo total)

IVA = IPMCA e IET

IVA

IVA = (1,2 . IPMCA) + IET

Qualidade :•• ÓÓtima tima ≤≤≤≤≤≤≤≤ 2,22,2•• Boa Boa ≤≤ 3,23,2•• Regular 3,4 Regular 3,4 ≤≤ IVA IVA ≤≤ 4,44,4•• Ruim 4,6 Ruim 4,6 ≤≤ IVA IVA ≤≤ 6,86,8•• PPééssima > 7,6ssima > 7,6

IPMCA IETIET Qualidade da Água1 Oligotrófica2 Mesotrófica3 Eutrófica4 Hipereutrófica

IPMCA Qualidade da Água1 Boa2 Regular

3 e 4 Ruim≥ 6 Péssima

Ecossistema Aquático

Bioindicadores de Efeitos - NíveisAlta relevância

toxicológica

Alta relevânciaecológica

Respostalenta

Respostarápida

The Biological Indicators Program in the (ESD) at (ORNL). http://www.esd.ornl.gov/programs/bioindicators/index.html

Níveis de Estresse

Exportação de matéria

Estruturatrófica

ReproduçãoAnomaliasTumoresHormônios Proteínas de

Estresse

Quantidade de nutrientes

EstabilidadeRazão sexualLesões Lesões feitas por parasitas

Triglicerídeos Enzimas

antioxidantes

Produtividade DominânciaDistribuição etária e de tamanho

Conteúdo de Lipídeos

Agregados demacrófagos

Nível de cortisona

Metabólitosbiliares

Taxa de decomposição

Diversidade de espécies

(esp. sensíveis)

Abundância CrescimentoNecrose de

tecidosAtividade

enzimáticaIntegridade de

DNA

EcossistemaComunidadePopula ção Indiv íduo Histol ógico Fisiol ógico Bioqu ímico

Indicadores Biológicos

• Índices Bióticos

- índice de saprobidade (Sládeček, 1976) baseia-se no grau de tolerância a poluição orgânica

- espécies sensíveis a poluição

• Índices de Diversidadeproblemas de identificação

• Índices de Comparação das comunidades (similaridade)

Comunidades :• Fitoplâncton,• Perifíton • Zooplâncton,• Peixes • Bentos

ÍNDICES BASEADOS NAS COMUNIDADES

Produtos do Projeto FAPESP:• Fichas de campo (observação de

habitats);• Avaliação da qualidade da águas e

sedimentos;• Avaliação das comunidades aquáticas:

perifíton (algas e clorofila)peixeszooplânctonbentosvegetação

COMUNIDADE PERIFÍTICA

• Principalmente para rios e riachos

• Índices com Diatomáceas

http://www.ulb.ac.be/sciences/biodic/EImAlgues.html

Perifíton

Zooplâncton

Índice da Comunidade Zooplanctônica - Reservatórios (ICZRES)

Para a utilização direta da matriz ICZ , há necessidade da presença dos3 principais grupos zooplantônicos (Rotíferos, Copépodes e Cladóceros). Naausência de Calanóides, empregar NCal/NCyc < 0,5; na ausência de Rotíferosou Cladóceros, atribuir RUIM e, na ausência de Ciclopóides, atribuir PÉSSIMA.

RES

PÉSSIMA RUIM RUIM RUIM

RUIM REGULAR REGULAR REGULAR

REGULAR REGULAR BOA REGULAR

REGULAR BOA BOA BOA

BOA BOA BOA BOA

0

24

44

54

74

> 74

0,5 1,0 2,0

N /NCal Cyc> 2,0

IET C

loro

fila

a

PEIXES

1. Riqueza e dominância de espécies nativas.

2. Presença de espécies exóticas.

Bioacumulação.

COMUNIDADE BENTÔNICASISTEMA MULTIMÉTRICO :

• 1. Riqueza (S) : a soma das categorias taxonômicas encontradas na amostra.

• 2. Dominância (DOM) : o maior valor de abundância relativa na amostra.

• 3. Índice de Diversidade de Shannon-Wiener (H’)

• 4. Índice de Comparação Seqüencial (ICS)

• 5. Razão Tubificidae sem queta capilar/total de Oligochaet a (T/O)

• 6. Razão Tanytarsini/Chironomidae (Tt/Chi)

• 7. Riqueza de taxa sensíveis (Ssens), em que foram considerados sensíveis as famílias de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera e o gênero Stempellina deChironomidae-Tanytarsini em rios e as famílias de Ephemeroptera, Odonata,Trichoptera e o gênero Stempellina de Chironomidae-Tanytarsini em reservatórios.

COMUNIDADE BENTÔNICA

SISTEMA MULTIMÉTRICODiferenciação entre os Índices em Rios e Reservatórios

(profundal e sublitoral).

Ex: Índice da Comunidade Bentônica aplicado no Atibaia

� O resultado final equivale à média aritmética do resultado dos 3 índices.

� Uma classificação PÉSSIMA poderia ser considerada na situação azóica .

Boa Qualidade

Qualidade Ruim

NormalMais

“gap”

Deformidade em mento deChironomus

Qualidade dos sedimentos

Substância Mutagenicidade Toxicidade Deformidade Comu nidade

química aTeste de AMES Hyalella azteca (%) bentônica b

Ótimo <TEL não detectado Não tóxico ≤3 ICB = 1

Bom <50 revertentes ICB = 2

Regular ≥TEL e ≤PEL >50 e <500 revertentes Efeito subletal, redução no crescimento >3 e ≤6cICB = 3

Ruim >500 e 5000 revertentes/g Efeito agudo, mortalidade inferior a 50% ICB = 4

Péssimo >PEL >5000 revertentes/g Efeito agudo, mortalidade maior ou igual a 50% >6 ICB = 5

Diagnóstico

a= segundo os valores guias estabelecidos pelo CCME (1999)b= ICB Índice da Comunidade Bentônica c= considerou-se regular também quando o número de larvas analisado foi menor que o ideal (maior ou igual a 100), mas afreqüência de efeito superou 6%

Qualidade dos sedimentos

Níveis de Estresse

Exportação de matéria

Estruturatrófica

ReproduçãoAnomaliasTumoresHormônios Proteínas de

Estresse

Quantidade de nutrientes

EstabilidadeRazão sexualLesões Lesões feitas por parasitas

Triglicerídeos Enzimas

antioxidantes

Produtividade DominânciaDistribuição etária e de tamanho

Conteúdo de Lipídeos

Agregados demacrófagos

Nível de cortisona

Metabólitosbiliares

Taxa de decomposição

Diversidade de espécies

(esp. sensíveis)

Abundância CrescimentoNecrose de

tecidosAtividade

enzimáticaIntegridade de

DNA

EcossistemaComunidadePopula ção Indiv íduo Histol ógico Fisiol ógico Bioqu ímico

Vegetação ripária

0

5

10

15

20

25

30

35

MD

Ponto 1

ME MD

Ponto 2

ME MD

Ponto 3

ME MD

Ponto 4

ME MD

Ponto 5

ME MD

Ponto 6

ME MD

Ponto 7

ME MD

Ponto 8

ME

m

0

1

2

3

4

5

6

7

cm

Altura do dossel Largura da APP Serapilheira

IQA IVA BENTOS1 PERIFÍTON2 PEIXES3 VEGETAÇÃO4 HABITAT5

Galho Folha MD ME

1 BOA REGULAR REGULAR BOA BOA PÉSSIMA ÓTIMA RUIM REGULAR

2 BOA RUIM BOA BOA BOA PÉSSIMA RUIM REGULAR REGULAR

3 BOA RUIM BOA BOA BOA REGULAR ÓTIMA RUIM REGULAR

4 BOA RUIM ÓTIMA RUIM RUIM PÉSSIMA REGULAR RUIM REGULAR

5 BOA RUIM BOA RUIM REGULAR PÉSSIMA BOA REGULAR REGULAR

6 BOA ÓTIMA REGULAR REGULAR BOA REGULAR RUIM BOA REGULAR

7 BOA ÓTIMA REGULAR BOA REGULAR REGULAR REGULAR REGULAR REGULAR

8 BOA REGULAR RUIM REGULAR REGULAR REGULAR REGULAR REGULAR REGULAR

1 conforme índice multimétrico para margem deposicional2 conforme número de classes presentes3 conforme presença de espécie exótica e riqueza de espécies4 conforme parâmetros mencionados no item 3.1.3.5 conforme resultado das fichas Avaliação do Habitat

RESULTADOS

CONCLUSÕES

• 1. Vantagens da Análise Integrada

• 2. Presença de impactos antrópicos, mesmo em regiões d e cabeceira:

– Trutário - Nutrientes e espécie exótica– Toxicidade

• 3 Importância da Mata Ciliar na Qualidade Ambiental

EDUCAÇÃO AMBIENTAL

Museu de História Natural da Carolina do Norte -EUA

OBJETIVOS DO SEMINÁRIO• Metodologias de Biomonitoramento :

– Levantar subsídios para o Projeto de avaliação da comunidade bentônica proposto;

– Discutir o uso de outras comunidades aquática;

– Discutir a integração com os dados da vegetação.

• Difusão de Conhecimento :– Discutir metodologias de divulgação e

abrangência da educação ambiental no Projeto.