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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.85.2018.tde-13042018-162720
Document
Auteur
Nom complet
Suellen Nobrega Coutinho
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2018
Directeur
Jury
Figueiredo, Ana Maria Graciano (Président)
Jesus, Tatiane Araujo de
Saraiva, Elisabete de Santis Braga da Graca
Titre en portugais
Estudo de bioacumulação de metais tóxicos e elementos traço em amostras de macrófitas aquáticas flutuantes do Reservatório Guarapiranga, São Paulo - SP, Brasil
Mots-clés en portugais
macrófitas aquáticas flutuantes
metais tóxicos
Reservatório Guarapiranga
sedimentos
Resumé en portugais
As macrófitas desempenham um papel de extrema relevância em ambientes aquáticos, pois acumulam elementos metálicos e podem ser utilizadas para biomonitoramento desses ecossistemas, principalmente quando se trata de um importante reservatório para abastecimento público de água, assim como o Reservatório Guarapiranga. Neste estudo, foram avaliados os teores dos elementos potencialmente tóxicos As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn e outros elementos de interesse, em amostras de quatro espécies de macrófitas flutuantes (E. crassipes, P. stratiotes, S. herzogii e S. molesta), e nos compartimentos ambientais sedimentos e água. Foram coletadas amostras de macrófitas, sedimentos e água, em três pontos ao longo do Reservatório Guarapiranga em duas campanhas de coleta realizadas nas épocas chuvosa (março) e seca (setembro), em três semanas consecutivas para cada época de coleta, com o objetivo de avaliar a extensão da contaminação por elementos metálicos neste ecossistema. Para tal, foram aplicadas as seguintes técnicas analíticas: INAA, GF AAS, Análise Direta de Mercúrio, ICP OES e ICP MS para as análises das macrófitas e as técnicas ICP OES e CV AAS para as análises de água e sedimentos. Os resultados dos elementos tóxicos determinados nas macrófitas apresentaram valores acima dos valores de referência para plantas vasculares aquáticas para a maioria dos elementos, especialmente para o Cu, que apresentou teores extremamente elevados (10 a 802 mg kg-1), em especial no ponto P-03, onde foram encontradas as concentrações mais elevadas deste metal. A ANOVA mostrou diferenças estatisticamente significativas entre as concentrações nos locais de coleta, para a maioria dos elementos, porém não indicou diferenças estatisticamente significativas em relação ao acúmulo desses elementos entre as espécies de macrófitas flutuantes, em ambas as épocas (chuvosa e seca). Os teores dos elementos tóxicos determinados nas amostras de água mostraram-se abaixo dos limites de quantificação das técnicas analíticas aplicadas. No entanto, a avaliação das concentrações desses elementos nas amostras de sedimentos revelou valores que ultrapassaram os valores de TEL (Threshold Effect Level) para a maioria dos elementos analisados e os altos teores de Cu (32 a 4567 mg kg-1) ultrapassaram o valor de PEL (Probable Effect Level), especialmente no ponto P-03. O índice de geoacumulação demonstrou sedimentos de moderadamente a muito poluídos por Zn e de moderadamente a altamente poluídos por Cu. A contaminação de cobre no reservatório é explicada pela frequente aplicação deste metal na forma de sulfato de cobre, como algicida, em especial no ponto de coleta (P-03) que está localizado próximo ao local onde a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP) realiza a captação de água no reservatório. A comparação entre os teores dos elementos As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb e Zn analisados nas amostras de sedimentos e macrófitas apresentou uma correlação positiva, indicando a bioacumulação desses elementos pelas macrófitas. Os resultados podem indicar potencial risco da qualidade da água no reservatório.
Titre en anglais
Bioaccumulation of toxic elements in floating aquatic macrophytes of Guarapiranga Reservoir, São Paulo - SP, Brazil
Mots-clés en anglais
floating aquatic macrophytes
Guarapiranga Reservoir
sediments
toxic metals
Resumé en anglais
Macrophytes play a relevant role in aquatic environments since they may accumulate metallic elements and can be an important tool for bioaccumulation studies, especially concerning an important and strategic water supply as Guarapiranga Reservoir. In this study, the contents of the potentially toxic elements As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, and other elements of interest, were determined in samples of four species of macrophytes (E. crassipes, P. stratiotes, S. herzogii e S. molesta), sediments and water samples, aiming to assess metallic elements contamination. Samples were collected at three sites of the Guarapiranga Reservoir, in two sampling campaigns on wet (March) and dry (September) seasons, in three consecutive weeks for each season. The analytical techniques employed were: INAA, GF AAS, Mercury Direct Analysis, ICP OES and ICP MS, for macrophyte analysis, and ICP OES and CV AAS for sediment and water analysis. Toxic element concentration results in macrophytes presented higher values than reference values for aquatic plants for most elements, mainly for Cu, which presented extremely high values (10 to 802 mg kg-1), especially at site P-03, where the highest contents were observed. ANOVA showed significant differences among sampling sites. However, there were no significant statistical differences in the accumulation of the analyzed elements among the macrophyte species for both season campaigns (wet and dry). The toxic elements content in water samples were below the quantification limits of the analytical techniques applied. Nevertheless, the level of the toxic elements analyzed in sediment samples exceeded TEL values (Threshold Effect Level) for most elements. Besides, Cu presented high concentrations (32 a 4567 mg kg-1) that surpassed PEL value (Probable Effect Level), especially at site P-03. The geoaccumulation index indicated sediments moderate to highly polluted by Zn and moderate to extremely polluted by Cu. The contamination by Cu in the reservoir is explained by the frequent use of this metal as algicide (copper sulphate), especially at the site (P-03) located near the State Company of Water Supply (SABESP) catchment point. The results obtained for As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn in the sediment samples were compared to the results obtained for the macrophyte samples, and a positive correlation was obtained, indicating bioaccumulation of these elements in aquatic macrophytes. These results may indicate potential risk of the reservoir water quality.
 
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Date de Publication
2018-05-10
 
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