Cyanobacteria and Cyanotoxin in the Billings Reservoir (Sâo Paulo, SP, Brazil)

Abstract

The Billings Complex and the Guarapiranga System are important strategic reservoirs for the city of Sâo Paulo and surrounding areas because the water is used, among other things, for the public water supply. They produce 19,000 liters of water per second and supply water to 5.4 million people. Crude water is transferred from the Taquacetuba branch of the Billings Complex to the Guarapiranga Reservoir to regulate the water level of the reservoir. The objective of this study was to evaluate the water quality in the Taquacetuba branch, focusing on cyanobacteria and cyanotoxins. Surface water samples were collected in February (summer) and July (winter) of 2007. Analyses were conducted of physical, chemical, and biological variables of the water, cyanobacteria richness and density, and the presence of cyanotoxins. The water was classified as eutrophic-hypereutrophic. Cyanobacteria blooms were observed in both collection periods. The cyanobacteria bloom was most significant in July, reflecting lower water transparency and higher levels of total solids, suspended organic matter, chlorophyll-a, and cyanobacteria density in the surface water. Low richness and elevated dominance of the cyanobacteria were found in both periods. Cylindrospermopsis raciborskii was dominant in February, with 352 661.0 cel mL−1, and Microcystis panniformis was dominant in July, with 1 866 725.0 cel mL−1. Three variants of microcystin were found in February (MC-RR, MC-LR, MC-YR), as well as saxitoxin. The same variants of microcystin were found in July, but no saxitoxin was detected. Anatoxin-a and cylindropermopsin were not detected in either period. These findings are of great concern because the water in the Taquacetuba branch, which is transferred into the Guarapiranga Reservoir, is not treated nor managed. It is recommended that monitoring be intensified and more effective measures be taken by the responsible agencies to prevent the process of eutrophication and the consequent development of the cyanobacteria and their toxinsEl Complejo Billings y el Sistema Guarapiranga son embalses estratégicos importantes para la ciudad de Sâo Paulo (Brasil) y áreas circundantes porque, entre otras cosas, el agua es utilizada para el abastecimiento público. Este sistema produce 19 mil litros de agua por segundo, que es suministrado a 5.4 millones de personas. El agua bruta es transferida por el afluente Taquacetuba desde el Complejo Billings hacia el Embalse Guarapiranga, para regular el nivel de agua del embalse. El objetivo de este estudio fue evaluar la calidad del agua en el tramo del Taquacetuba, teniendo como foco las cianobacterias y cianotoxinas. El muestreo de agua bruta superficial fue realizado en febrero (verano) y julio (invierno 2007). Fueron analizadas variables físicas, químicas y biológicas, cianobacteria, riqueza, densidad y la presencia de cianotoxinas. El tramo fue clasificado como eutrófico-hipereutrófico. Las cianobacterias fueron observadas en ambos periodos de colecta. El crecimiento más significativo de algas fue observado en julio, reflejando baja transparencia del agua y niveles más altos en el agua superficial de sólidos totales, materia orgánica, clorofila-a y densidad de cianobacterias en el agua superficial. Una baja riqueza y un elevado dominio de cianobacteria fueron encontrados en ambos períodos. Cylindrospermopsis raciborskii fue dominante en febrero, con 352 661.0 cel mL�1, y Microcystis panniformis fue dominante en julio, con 1 866 725.0 cel mL�1. Tres variedades de microcistina fueron encontradas en febrero (MC-RR, MC-LR, MC- YR), as� como saxitoxina. Las mismas variedades de microcistina fueron encontradas en julio, pero ninguna saxitoxina fue observada. Anatoxina-a y cylindropermopsina no fueron observadas en ningún período. Estas conclusiones son preocupantes porque el agua del tramo del Taquacetuba, que es transferida al Embalse Guarapiranga, no es tratada o manejada. Se recomienda intensificar el monitoreo y medidas más eficaces deben ser tomadas por parte de las agencias responsables para prevenir el proceso de eutrofización y el desarrollo consiguiente de cianobacterias y sus toxina