Limnological and ecotoxicological studies in the Alto Jacaré-Guaçu basin emphasizing the development of artificials sediments to evaluate the chromium toxicity

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade dos rios da bacia hidrográfica do Alto Jacaré-Guaçu por meio de análises físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas. Para tanto foram realizadas quatro amostragens (abril/07; julho/07; outubro/07 e janeiro/08) nos quais foram amostrados água e sedimento em quatorze pontos distribuídos na bacia. A sobrevivência/crescimento e a morfologia das brânquias foram variáveis consideradas nos testes de toxicidade, utilizando-se as espécies Danio rerio e Poecilia reticulada como organismos-teste. Os resultados limnológicos revelaram que, em geral, os períodos de outubro/07 e janeiro/08 foram encontradas as concentrações mais elevadas das diferentes variáveis analisadas, incluindo-se os metais em concentrações acima dos limites recomendados para a proteção da vida aquática. Na água, todos os metais avaliados estiveram acima do valor estabelecido pelo CONAMA 357/05 para proteção da vida aquática, com destaque para os valores de cádmio e cromo. No sedimento, apenas o cádmio e zinco apresentaram valores acima da TEL, no entanto, a influência dos valores elevados de cromo nos pontos de coleta foi discriminada pela análise multivariada. Nos testes de toxicidade crônica parcial com sedimentos, ao menos uma das espécies e variáveis analisadas indicaram a toxicidade dos rios da bacia. Efeitos subletais na sobrevivência/crescimento e na morfologia das brânquias foram detectados nos organismosteste em períodos de amostragem diferentes para cada espécie. As amostras de sedimento de abril/07 e julho/07 foram mais tóxicas para P. reticulata e as amostras de janeiro/08 foram mais tóxicas para D. rerio. Foi escolhido o cromo para a avaliação da toxicidade em laboratório, por meio da fortificação (spiking) em sedimentos artificiais com formulação simples. Os resultados demonstraram a adequabilidade dos sedimentos artificiais como substrato para testes de toxicidade e auxiliaram na interpretação da toxicidade do cromo. A CL50;96h de cromo adicionado a sedimentos sem MO e com MO para C. xanthus; D. rerio e P. reticulata foi de 340,56 e <1440,0 mg/Kg; 1731,04 e 2263,54 mg/Kg e 1377,55 e 2244,48 mg/Kg, respectivamente. Os efeitos subletais foram detectados em concentrações muito baixas de cromo biodisponível nos sedimentos (0,8 a 1,425 mg/Kg) e dissolvido na água (0,0275 a 1,138 mg/L). Esses resultados permitiram considerar que as concentrações de cromo detectadas na bacia do Alto Jacaré-Guaçu podem apresentar riscos para a vida aquática.This work aimed evaluates the Alto Jacaré-Guaçu rivers basin quality through physical, chemical and biological and ecotoxicological analysis. Samples of water and sediment were collected in April /07; July/07; October/07 and January/08 in fourteen locations. Moreover studies about survey/growth and gills morphology were performed in Danio rerio and Poecilia reticulata fishes exposed in the toxicity tests. The limnological data revealed the higher concentrations of metals and other variables in the October/07 and January/08 seasons, being over the limits established for aquatic organisms protection. In the water samples all metals were above the CONAMA 357/05, highlighting the values of cadmium and chromium. In the sediment, only cadmium and zinc values above the TEL however, the influence of high values of chromium in the collection sites were discriminated by multivariate analysis. The partial chronic toxicity tests performed using samples obtained from de natural environment revealed significant toxicity for a last one fish species and one parameter. Sublethal effects in the survey/growth and gills morphology were detected in the tests organisms on the different seasons to the each one specie. The sediment samples from July/07 and April/07 were more toxic to P. reticulate specie; however January/08 samples were more toxic to D. rerio. Chromium was chosen for the evaluation of toxicity in laboratory by spiking in artificial sediments. The results presented the suitability of the artificial sediments as to a substrate for toxicity tests and assisted in the interpretation of the chromium toxicity. The LC50;96h of chromium spiked in inorganic and organic sediments was 340,56 and