Limnological and ecotoxicological studies (in laboratory and in situ), emphasizing the evaluation of heavy metals and organochloride pesticides in fishes (Danio rerio and Poecilia reticulata) Monjolinho River sub-basin (São Carlos, SP).

Abstract

In order to evaluate the physical, chemical, biological and ecotoxicological parameters of Monjolinho River system (in laboratory and in situ), water and sediment samples (from the river and from eight of its tributaries) we obtained in july/03, October/03, January/04 and April/04. Juveniles and adult individuals of Danio rerio and Poecilia reticulata were used in the ecotoxicological studies. Mortality, juvenile biometry, and deletery effects observed on the gills tissue were considered in the tests. The limnological data revealed the higher concentrations of heavy metals and organochlorides in the dry season, being over the limits established for aquatic organisms protection. The concentrations of zinc and heptachlore found in the sediments of the last study sites resulted in deletery effects. The higher concentrations of the analyzed parameters were found in the study sites UFSCar, Confluência and Córrego Tijuco, probably due to the higher concentrations of clay and silt found in these areas. The partially chronic tests performed using samples obtained from the natural environment revealed significant toxicity for at least one fish species and one parameter. Tests in situ showed more drastic effects, especially in July/03. P. reticulata was more vulnerable when compared to D. rerio in all of the analyses, especially considering the juvenile stages. Two contaminants were used in the laboratory ecotoxicological analyzes, using D. rerio juveniles as a test organism. Cadmium showed a CL(I)50, 96h, of 1894,73µg/L. In the tests of static partial chronic toxicity, the chronic value obtained was 189,73µg/L, for both survival and growth, indicating that in the same concentration, the effects on the survival and biometry were similar. Gills morphological alterations increased with the increasing concentrations: 0.6 µg/L, 6 µg/L, 60 µg/L and 600 µg/L, being the fusion of the secondary lamellaes observed in the last concentration. Regarding to the endossulfan sulphate, the semi-static CL(I)50, 96h, was 7.24 µg/L and the chronic value, considering survival rates, was 0.948 µg/L. Histological effects were observed in all of the concentrations (0.03 µg/L, 0,3 µg/L and 3 µg/L), being the hyperplasia and secondary lamellae fusions more drastic in the last concentration. The toxicity tests, as well as the limnological analyses, showed that the Monjolinho system in highly disturbed, with inadequate conditions for the conservation of the aquatic organisms and may represent risks for the human health.Com o objetivo de avaliar as características físicas, químicas, biológicas e ecotoxicologicas (laboratoriais e in situ) da água e sedimento, do sistema Monjolinho, foram realizadas coletas em julho/03, outubro/03, janeiro/04 e abril/04 (rio e 8 tributários). Na avaliação ecotoxicológica, utilizouse Danio rerio e P. reticulata, juvenis e adultos. A mortalidade, biometria final (dos juvenis) e efeitos deletérios nos tecidos branquiais foram as variáveis consideradas em testes. Os resultados limnológicos revelaram que, em geral, o período seco apresentou as maiores concentrações das diferentes variáveis analisadas, incluindo-se os metais e organoclorados, acima dos limites recomendados para proteção da vida aquática. Nos sedimentos, o zinco e o heptacloro apresentaram-se em concentrações capazes de provocar efeitos deletérios nos organismos biológicos, nos últimos pontos do sistema. O sedimento dos pontos UFSCar, Confluência e córrego Tijuco, apresentaram as maiores concentrações das variáveis analisadas, possivelmente devido à fração de silte e argila detectadas. Nos testes crônicos parciais com amostras ambientais, pelo menos uma das espécies e variáveis analisadas, indicaram a toxicidade do rio Monjolinho. Nos testes in situ, os efeitos foram mais pronunciados para ambas as espécies, especialmente em julho/03. P. reticulata demonstrou a maior sensibilidade comparando-se à espécie D. rerio, em todas as situações avaliadas, principalmente considerando-se a fase juvenil. Foram escolhidos dois poluentes para avaliação ecotoxicológica em laboratório, utilizando-se D. rerio juvenis como organismos-teste. O cádmio apresentou uma CL(I)50,96h de 1894,77µg/L. Nos testes de toxicidade crônica parcial estático, obteve-se um valor crônico de 189,73µg/L tanto para sobrevivência como para a biometria final, indicando que na mesma concentração os efeitos na sobrevivência e biometria foram semelhantes. As alterações branquiais foram progressivas nas concentrações de 0,6µg/L, 6µg/L, 60µg/L e 600µg/L, sendo detectado na última, a junção de várias lamelas secundárias. Considerando-se o endossulfan sulfato, a CL(I)50, 96h, semi-estático foi de 7,24µg/L e o valor crônico, considerando-se a sobrevivência foi de 0,948µg/L os efeitos histológicos foram obtidos em todas as concentrações (0,03µg/L, 0,3µg/L e 3µg/L), com o efeito mais pronunciado na última concentração, com hiperplasia e conseqüente junção de lamelas secundárias. Os testes de toxicidade refletiram o estado de degradação instalado em todo o sistema Monjolinho, confirmada pelas análises limnológicas, as quais em última instância comprometem também a saúde da população