Trace elements in the water and fish of tropical watercourses in central Brazil
DOI:
https://doi.org/10.20950/1678-2305.2016v42n3p500Keywords:
Trophic guild, bioaccumulation, bioconcentration, detritivorous, omnivorousAbstract
The aim was to compare the trace element concentrations found in samples of water (cadmium, copper, manganese, lead and zinc) from ten water catchments and muscle tissues (aluminum, iron, manganese, lead and zinc) from six fish trophic guilds, both samples collected in watercourses of the Upper Tocantins River, Goiás, Central Brazil. Trace element concentrations did not differ among the water catchments, except for Cu and Mn that exceeded the concentrations allowed by the environmental Brazilian legislation. The highest concentrations (Al, Fe, Mn, Pb e Zn) were found in fish of the guild detritivores, omnivores and terrestrial insectivores, while the aquatic invertivores showed the lowest ones; no correlation was observed between the concentrations of Mn, Pb and Zn of the water samples and fish muscle tissues. It suggests that the hydrological and chemical characteristics of watercourses sampled influence on a similar way the availability of trace elements in the water column. The differences of trace element concentrations observed among the trophic guilds do not display a trend based on fish feed strategy, but on the availability of the trace element in the environment, finding reinforced by the absence of relationship between trace elements concentrations of water and fish muscle tissue.
References
ARNOT, J.A.E. and GOBAS, F.A.P.C. 2004 A food web bioaccumulation model for organic chemicals in aquatic ecosystems. Environmental Toxicology and Chemistry, 23(10): 2343-2355.
BARBIERI, E.; PASSOS, E..A.; ARAGÃO, K.A.S.; SANTOS, D.B.; GARCIA, C.A.B. 2010 Assessment of trace metal levels in catfish (Cathorops spixii) from Sal river estuary, Aracaju, State of Sergipe, northeastern Brazil. Water Environment Research, 82(12): 2301-2305.
BARBOSA, A.C.; SOUZA, J.D.; DÓREA, J.G.; JARDIM, W.F.; FADINI, P.S. 2003 Mercury Biomagnification in a Tropical Black Water, Rio Negro, Brazil. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 45: 235-246.
BARROS, B.C.V.; PINHEIRO, S.F.; PEREIRA, D.C.P.; SILVA, C.S. 2010 Determinação de Cd, Cr, e Al em tecido de peixes provenientes do rio Gelado/APA, floresta de Carajás-PA. Holos Environment, 10(2): 195-208.
BARROS, D. and BARBIERI, E. 2012 Análise da ocorrência de metais: Ni, Zn, Cu, Pb e Cd em ostras (Crassostrea brasiliana) e sedimentos coletados no Estuário de Cananéia, SP (Brasil). O Mundo da Saúde, 36(4): 635-642.
BIZERRIL, C.R.S.F. and PRIMO, P.B. 2001 Peixes de águas Interiores do Estado do Rio de Janeiro. FEMAR, Rio de Janeiro. 417 p.
BOLLMANN, H.A.; MAIA, N.B.; MARTOS, H.L.; BARRELLA, W. 2001 Indicadores ambientais: conceitos e aplicações. EDUC/COMPED/INEP, São Paulo. 285 p.
BORDAJANDI, L.R.; FERNANDEZ, M.A.; ABAD, E.; RIVERA, J.; GONZALEZ, M.J. 2003 Study on PCBs, PCDD/Fs, organochlorine pesticides, heavy metals and arsenic content in freshwater fish species from the River Turia (Spain). Chemosphere, 53(2): 163-171.
CAMARGO, C.E.O. and FERREIRA, A.W.P. 1992 Tolerí¢ncia de cultivares de trigo a diferentes níveis de manganês em solução nutritiva. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 27(3): 417-422.
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. 2005 RESOLUÇÃO nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, 18 de março de 2005, nº 053, p. 58-63.
CONNELL, D.W. and MILLER, G.J. 1984 Chemistry and Ecotoxicology of Pollution. John Wiley & Sons, New
York. 444 p.
CORBI, J.J.; STRIXINO, S.T.; SANTOS, A.; DEL GRANDE, M. 2006 Diagnóstico ambiental de metais e organoclorados em córregos adjacentes a áreas de cultivo de cana-de-açúcar (Estado de São Paulo, Brasil). Química Nova, 29(1): 61-65.
COSTA, M.H.; BOTTA, A.; CARDILLE, J.A. 2003 Effects of large-scale changes in land cover on the discharge of the Tocantins River, Southeastern Amazonia. Journal of Hydrology, 283: 206-217.
CUNHA, D.G.F. and CALIJURI, M.C. 2008 Comparação entre os teores de matéria orgí¢nica e as concentrações de nutrientes e metais pesados no sedimento de dois sistemas lóticos do Vale do Ribeira de Iguape, SP. Revista de Engenharia Ambiental, 5(2): 24-40.
DE CARVALHO, R.A. and TEJERINA-GARRO, F.L. 2015. Relationships between taxonomic and functional components of diversity: implications for conservation of tropical freshwater fishes. Freshwater Biology 60(9): 1854-1862.
DE MORAES, M.F.; BARBOLA, I.F.; GUEDES, É.A. 1997. Alimentação e relações morfológicas com o aparelho digestivo do "curimbatá", Prochilodus lineatus (Valenciennes) (Osteichthyes, Prochilodontidae), de uma lagoa do Sul do Brasil. Revista Brasileira de Zoologia, 14(1): 169-180.
DORES, E.F.G.C. and FREIRE, E.M.L. 2001 Contaminação do ambiente aquático por pesticidas. Estudo de caso: águas usadas para consumo humano em Primavera do Leste, Mato Grosso. Química Nova, 24(1): 27-36.
DURíES, R.; POMPEU, P.S.; GODINHO, A.L. 2001 Alimentação de quatro espécies de Leporinus (Characiformes, Anostomidae) durante a formação de um reservatório no Sudeste do Brasil. Iheringia. Série Zoologia, 90: 183-191.
ESTEVES, F.A. 1998 Fundamentos de limnologia. Rio de Janeiro: Interciência, Finep. p. 574.
FAGERIA, N.K. 2000 Níveis adequados e tóxicos de zinco na produção de arroz, feijão, milho, soja e trigo em solo de cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 4(3): 390-395.
FOY, C. D. 1984 Physiological effects of hydrogen, aluminum, and manganese toxicities in acid soil. In: ADAMS, F. Soil acid and liming. American Society of Agronomy, Madison. p. 57-98.
FRERET-MEURER, N.V.; ANDREATA, J.V.; MEURER, B. C.; MANZANO, F.V.; BAPTISTA, M.G.S.; TEIXEIRA, D.E.; LONGO, M.M. 2010 Spatial distribution of metals in sediments of the Ribeira Bay, Angra dos Reis, Rio de Janeiro, Brazil. Marine pollution bulletin, 60(4): 627-629.
FROESE, R. and PAULY, D. 2015 FishBase, World Wide Web electronic publication. <http://www.fishbase.org.> Accessed in: 27 Nov. 2015.
GUILHERME, L.R.G.; MARQUES, J.J.; PIERANGELI, M.A.P.; ZULIANI, D.Q.; CAMPOS, M.L.; MARCHI, G. 2005 Elementos traço em solos e sistemas aquáticos. In: TORRADO-VIDAL, P.; ALLEONI, L.R.F.; COOPER, M.; SILVA, A.P.
Tópicos em Ciências do Solo 4. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa. p. 345-90.
HAHN, N.S.; FUGI, R; ANDRIAN, I. de F. 2004 Trophic ecology of the fish assemblages. In: THOMAZ, S.M.; AGOSTINHO, A.A.; HAHN, N.S. The Upper Paraná River and its floodplain: physical aspects, ecology and conservation. Backhuys Publishers, Leiden. p. 247-269.
JAFFAR, M.; ASHRAF, M.; RASOLL, A. 1988 Heavy metal contents in some selected local freshwater fish and relevant waters. Pakistan Journal of Science and Industrial Research, 31: 189-193.
KATZ, B.M. and McSWEENEY, M. 1980 A multivariate Kruskal-Wallis test with post hoc procedures. Multivariate Behavioral Research, 15(3): 281-297.
KEHRIG, H.A.; COSTA, A.; MALM, O. 2007 Estudo da contaminação por metais pesados em peixes e mexilhão da baia de Guanabara - Rio de Janeiro. Tropical Oceanography, 35(1): 32-50.
KLAUBERG-FILHO, O.; SIQUEIRA, J.O.; MOREIRA, F.M.S. 2002 Fungos micorrízicos arbusculares em solos de área poluída com metais pesados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 269(1): 125-134.
LEWIS, W.J.; LENTEREN, J.C.V.; PHATAK, S.C.; TUMLINSON, J.H. 1997 A total system approach to sustainable pest management. Proceedings of the National Academy of Sciences, 94: 12243-12248.
LOUREIRO, V.R.; SALEH, M.A.; MORAES, P.M.; NEVES, R.C.; SILVA. F.A.; PADILHA, C.C.; PADILHA, P.M. 2007 Manganese determination by GFAAS in feces and fish feed slurries. JournalBrazilian Chemical Society, 18(6), 1235-1241.
MACKAY, D. and FRASER, A. 2000 Bioaccumulation of persistent organic chemicals: mechanisms and models. Environmental Pollution, 110(3): 375-391.
MARENGONI, N.G.; POSSAMAI, M.; GONí"¡ALVES JíÅ¡NIOR, A.C.; OLIVEIRA, A.A.M.D.A. 2008 Performance e retenção de metais pesados em três linhagens de juvenis de tilápia-do-Nilo em hapas. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 30(3): 351-358.
MATOS, A.T. de 2010 Poluição ambiental - Impactos no meio físico. Viçosa: Editora UFV. 260 p.
MAZZONI, R.; MORAES, M.; REZENDE, C.F.; MIRANDA, J.C. 2010 Alimentação e padrões ecomorfológicos das espécies de peixes de riacho do alto rio Tocantins, Goiás, Brasil. Iheringia. Série Zoologia, 100(2): 162-168.
MORAES, R.; GERHARD, P.; ANDERSSON, L.; STURVE, J.; RAUCH, S.; MOLANDER, S. 2003 Establishing causality between exposure to metals and effects on fish. Human and Ecological Risk Assessment, 9(1): 149-169.
NOBLE, R.A.A.; COWX, I.G.; GOFFAUX, D.; KESTEMONT, P. 2007 Assessing the health of European rivers using functional ecological guilds of fish communities: standardising species classification and approaches to metric selection. Fisheries Management and Ecology, 14(6): 381-392.
NOVAES, J.L.C.; CARAMASCHI, E.P.; WINEMILLER, K.O. 2004 Feeding of Cichla monoculus Spix, 1829 (Teleostei: Cichlidae) during and after reservoir formation in the Tocantins River, Central Brazil. Acta Limnologica Brasiliensia, 16(1): 41-49.
NíÅ¡NEZ, J.E.V.; AMARAL SOBRINHO, N.M.B.; PALMIERI, F.; MESQUITA, A. 1999 As consequências de diferentes sistemas de preparo do solo sobre a contaminação do solo, sedimentos e água por metais pesados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 23(4): 981-990.
OLIVEIRA, J.M. and FERREIRA, M.T. 2002 Desenvolvimento de um índice de integridade biótica para a avaliação da qualidade ambiental de rios ciprinícolas. Revista de Ciências Agrárias, 25: 198-210.
PIERANGELI, M.A.P.; GUILHERME, L.R.G.; CURI, N.; SILVA, M.L.N.; OLIVEIRA, L.R.; LIMA, J.M. 2001. Teor total e capacidade máxima de adsorção de chumbo em Latossolos brasileiros. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 25: 279-288.
RIBEIRO, J.F. and WALTER, B.T. 1998 Fitofisionomias do Bioma Cerrado. In: SANO, S.M. and ALMEIDA, S.P. Cerrado - Ambiente e Flora. EMBRAPA-CPAC, Planaltina. p. 89-166.
ROCHA, A.A.; PEREIRA, D.N.; PÁDUA, H.B. 1985 Fishing yield and chemical contamination of the water of the Billings Reservoir, S. Paulo (Brazil). Revista de Saúde Pública, 19(5): 401-410.
SALVADÓ, V.; QUINTANA, X.D.; HIDALGO, M. 2006 Monitoring of nutrients, pesticides, and metals in waters, sediments, and fish of a wetland. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 51(3): 377- 386.
SALVADOR, J.O.; MOREIRA, A.; MALAVOLTA, E.; CABRAL, C.P. 2003 Influência do boro e do manganês no crescimento e na composição mineral de mudas de goiabeira. Ciência e Agrotecnologia, 27(2), 325-331.
SANTOS, J.S.; SANTOS, M.L.P.; OLIVEIRA, E. 2008 Estudo da mobilização de metais e elementos traços em ambientes aquáticos do semi-árido brasileiro aplicando análises de componentes principais. Química Nova, 31(5): 1107-1111.
SOKAL, R.R. and ROHLF, F.J. 1995 Biometry: the principles and practices of statistics in biological research. Freeman and Company, New York. p. 776.
TEJERINA-GARRO, F.L. 2008 Biodiversidade e impactos ambientais no estado de Goiás: o meio aquático. In: ROCHA, C.; TEJERINA-GARRO, F.L.; PIETRAFESA, J.P. Cerrado, sociedade e ambiente: desenvolvimento sustentável em Goiás.
Editora da Universidade Católica de Goiás, Goií¢nia. p. 15-47.
TELES, L.T.; ZARA, L.F.; FURLANETTO, U.L.R.; SILVA JR. N.J. 2008 Elementos traço em peixes de interesse comercial do rio Caiapó (Goiás, Brasil) em área sob impacto ambiental. Estudos, 35(11/12): 1055-1067.
TERRA, B.F.; ARAíÅ¡JO, F.G.; CALZA, C.F.; LOPES, R.T.; TEIXEIRA, T.P. 2007. Heavy metal in tissues of three fish species from different trophic levels in a tropical Brazilian river. Water, Air & Soil Pollution, 187(1-4): 275-284.
THORNTON, I. 1995 Metals in the global environment: facts and misconceptions. International Council on Metals and the Environment í ICME, London. 103 p.
VALE, V.S.; SCHIAVINI, I.; OLIVEIRA, A.P.; GUSSON, A.E. 2010 When ecological functions are more important than richness. Journal of Ecology and the Natural Environment, 2(12): 270-280.
VEADO, M.A.R.V.; ARANTES, I.A.; OLIVEIRA, A.H.; ALMEIDA, M.R.M.G.; MIGUEL, R.A.; SEVERO, M.I.; CABALEIRO, H.L. 2006 Metal pollution in the environment of Minas Gerais State - Brazil. Environmental Monitoring and Assessment, 117(1-3): 157-172.
VELOSO, C.A.C.; MURAOKA, T.; MALAVOLTA, E.; CARVALHO, J.G. 1995 Influência do manganês sobre a nutrição mineral e crescimento da pimenteira do reino (Piper nigrum, L.). Scientia Agricola, 52(2): 376-383.
VINODHINI, R. and NARAYANAN, M. 2008 Bioaccumulation of heavy metals in organs of fresh water fish Cyprinus carpio (Common carp). International Journal of Environmental Science and Technology, 5(2): 179-182.
WERNECK LIMA, J.E.F.; DOS SANTOS, P.M.C.; CARVALHO, N.O.; DA SILVA, E.M. 2003. Araguaia-Tocantins: Diagnóstico do fluxo de sedimentos em suspensão na bacia. Embrapa, ANEEL, ANA, Brasília. 116 p.
WINKALER, E.U.; SILVA, A.D.G.; GALINDO, H.C.; MARTINEZ, C.B.D.R. 2008. Biomarcadores histológicos e fisiológicos para o monitoramento da saúde de peixes de ribeirões de Londrina, Estado do Paraná. Acta Scientiarum. Biological
Sciences, 23(2): 507-514.