Bioaccumulation of total mercury in Platanichthys platana (Regan, 1917), an invasive zooplanktivorous fish in the billings complex (Upper Tietê River Basin, SP)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20950/1678-2305.2016v42n3p674

Keywords:

zooplankton, urban reservoir, analytical methods, trace element, food web, trophic transfer

Abstract

Total mercury (Hg) levels in water, zooplankton and in the invading fish Platanichthys platana were studied in the Billings Complex, in order to understand the transfer of the total Hg to higher trophic levels. Samples were collected at four sites with different levels of eutrophication, at the dry and rainy seasons of 2014. A total of 93 specimens of P. platana were analyzed. During the rainy season the Grande River site was the only one that showed total Hg values above the legal standards (0,004 mg.L-1) in the water, while in the zooplankton, it was detectable only in the Central Body in the same season. Total Hg observed in fish varied between 0,04 e 0,29 μg.g-1, and highest values in fish were found at the Grande River site. The analysis of covariance (ANCOVA) showed an influence of the sites (p=0,000) and total length (p = 0.008) on Hg concentrations, suggesting an influence of the environmental conditions on Hg bioaccumulation in the fishes. The successful invasion of P. platana in the Billings Complex suggests that this species is acting as an additional element for the transfer of the total Hg to higher trophic levels.

References

AGAH, H.; LEERMAKERS, M.; ELSKENS, M.; FATEMI, S. M. R.; BAEYENS, W. 2007 Total Mercury and Methyl Mercury Concentrations in Fish from the Persian Gulf and the Caspian Sea. Water, Air, and Soil Pollution, 181(1-4): 95í 105.

AMARO, C.S.O.; JUNIOR, D.R.J.; SILVA, M.C.F.; LIMA, A.A.S.; PINHEIRO, M.C.N. 2014 Concentração de mercúrio total (Hg-T) em peixes comercializados em diferentes perí­­odos sazonais no Mercado do Ver-o-Peso, Belém, Estado do Pará, Brasil. Revista Pan-Amazônica de Saúde, 5(1): 53í 60.

ANDRADE, J. C. e BUENO, M. I. M. S. 1989 O Mercúrio e o Ambiente: Um Ponto de Vista. Quí­­mica Nova, 12(2): 208í 210.

APHA, 2005 Standard methods for the examination of water and freshwater. Washington: American Public Health Association.

BARBIERI, E.; PASSOS, E.A.; GARCIA, C.A.B.; SOUZA, K.A.; SANTOS, D.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.

BARWICK, M. e MAHER, W. 2003 Biotransference and biomagnification of selenium copper, cadmium, zinc, arsenic and lead in a temperate seagrass ecosystem from Lake Macquarie Estuary, NSW, Australia. Marine Environmental Research, 56(4): 471í 502.

BECKER, D.S. e BIGHAM, G.N. 1995 Distribution of mercury in the aquatic food web of Onondaga Lake, New York. Water Air and Soil Pollution, 80: 563í 571

BECKVAR, N.; FIELD, J.; SALAZAR, S.; HOFF, R. 1996 Contaminants in aquatic habitats at hazardous waste sites: Mercury. NOAA Technical Memorandum NOS ORCA 100. Seattle: Hazardous Materials Response and Assessment Division, National Oceanic and Atmospheric Administration. 74 p.

BELTRAN-PEDREROS, S ; ZUANON, J. ; LEITE, R.G.; PELEJA, J.R.P.; MENDONí­"¡A, A.B.; FORSBERG, B.R. 2011 Mercury bioaccumulation in fish of commercial importance from different trophic categories in an Amazon floodplain lake. Neotropical Ichthyology, 9(4): 901-908.

BICUDO, C.E de M. e MENEZES, M. 2006 Gêneros de algas de águas continentais do Brasil (chave de identificação e descrições) í  Segunda edição. São Carlos: RiMa. 502 p.

BISINOTI, M.C. e JARDIM, W.F. 2004 O comportamento do metilmercúrio (metilHg) no ambiente. Quí­­mica Nova, 27(4): 593-600.

BOUDOU, A. e RIBEYRE, F. 1997 Mercury in the food web: accumulation and transfer mechanisms. Metal Ions in Biological Systems, 34: 289í 319.

BRASIL. 2005 Resolução CONAMA n° 357, de 17 de março de 2005. Diário Oficial Da União, Brasí­­lia, 18 de março de 2005, n° 053, p. 58-63.

BRASIL. 2013 Resolução RDC n° 42 de 29 de agosto de 2013. Diário Oficial Da União, Brasí­­lia, 30 de agosto de 2013, n° 168, Seção 1.

CAI, Y.; ROOKER, J.R.; GILL, G.A.; TURNER, J.P. 2007 Bioaccumulation of mercury in pelagic fishes from the northern Gulf of Mexico. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 64: 458í 469.

CARDOSO-SILVA, S.; NISHIMURA, P.Y.; PADIAL, P.R.; MARIANI, C.F. 2014 Compartimentalização e qualidade da água: o caso da Represa Billings. Bioikos, 28(1): 31í 43.

CARVALHO FILHO, A. 1994 Peixes da Costa Brasileira. São Paulo: Marca D’Água. 304 p.

CETESB, Cia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. 2012 Norma técnica. Zooplí­¢ncton de água doce: métodos qualitativo e quantitativo. São Paulo, 2° Edição. 13 p. Disponí­­vel em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/servicos/normas-tecnicas-cetesb/normas-tecnicas-vigentes/> Acesso em: 25 de jun. 2015.

CETESB, Cia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. 2015 Relatório de Qualidade das águas superficiais no Estado de São Paulo 2014. São Paulo. 371p. Disponí­­vel em: <http://aguasinteriores.cetesb.sp.gov.br/publicacoes-e-relatorios/> Acesso em: 25 de jun. 2015.

CHEN, C Y. e FOLT, C.L. 2005 High plankton densities reduce mercury biomagnification. Environmental Science & Technology, 39(1): 115í 121.

CIIAGRO, Centro Integrado de Informações Agrometerológicas. Disponí­­vel em: <http://www.ciiagro.sp.gov.br>. Acesso em: 29 mai. 2015.

DÓREA, J.G.; BARBOSA, A.C.; SOUZADE, J.; FADINI, P.; JARDIM, W.F. 2004 Piranhas (Serrasalmus spp.) as markers of mercury bioaccumulation in Amazonian ecosystems. Ecotoxicology and Environmental Safety, 59(1): 57í 63.

EAGLES-SMITH, C.A. e ACKERMAN, J.T. 2009. Rapid changes in small fish mercury concentrations in estuarine wetlands: Implications for wildlife risk and monitoring programs. Environmental Science and Technology, 43(22): 8658í 8664.

ELMACI, A.; TEKSOY, A.; TOPAí­"¡, F.O.; í­–ZENGIN, N.; KURTOÄžLU, S.; SAVAÅž BAÅžKAYA, H. 2007 Assessment of heavy metals in Lake Uluabat, Turkey. African Journal of Biotechnology, 6 (19): 2236-2244.

ESTEVES, K.E. e SENDACZ, S. 1988 Relações entre a biomassa do zooplí­¢ncton e o estado trófico de reservatórios do estado de São Paulo. Acta Limnologica Brasiliensia, 11: 587-604.

FIALHO, C.B.; NUNES, D.M.; HARTZ, S.M. 2000 Biologia reprodutiva de Platanichthys platana (Regan, 1917) da lagoa das Custódias, Tramandaí­­, Rio Grande do Sul, Brasil (Clupeiformes, Clupeidae). Comunicações do Museu Ciência Tecnologia (PUC/RS), 13(2): 167-176.

FISHER, N S. e HOOK, S. E. 2002 Toxicology tests with aquatic animals need to consider the trophic transfer of metals. Toxicology, 181-182: 531í 6.

FRODELLO, J.P.; ROMÉO, M.; VIALE, D. 2000 Distribution of mercury in the organs and tissues of five toothed-whale species of the Mediterranean. Environmental Pollution, 108(3): 447í 452.

FURLAN, N. 2011 Distribuição da Ictiofauna do Rio Grande (Alto Tietê, SP) e Ní­­veis da Exposição ao Mercúrio (Hg) ao longo de seu eixo e na zona de influência da Represa Billings. São Paulo. 82f. (Dissertação de Mestrado. Instituto de Pesca, APTA). Disponí­­vel em: <ftp://ftp.sp.gov.br/ftppesca/DissertaNataliaFurlan.pdf>. Acesso em: 12 jul. 2016.

FURLAN, N.; ESTEVES, K.E.; QUINÁGLIA, G.A. 2013 Environmental factors associated with fish distribution in an urban neotropical river (Upper Tietê River Basin, São Paulo, Brazil). Environmental Biology of Fishes, 96(1): 77í 92.

GIAMAS, M.T.D.; CAMPOS, E.C.; CAMARA, J. J.C.; VERMULM JUNIOR, H.; BARBIERI, G. 2004 A Ictiofauna Da Represa De Ponte Nova, Salesópolis (São Paulo) - Bacia Do Alto Tietê. Boletim do Instituto de Pesca, 30(1): 25í 34.

HAMMER, í­Ëœ. 2012 PAST: Reference manual. Natural History Museum University of Oslo. 229 p.

HIRATA, R.C.A. e FERREIRA, L.M.R. 2001 Os aquí­­feros da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê: disponibilidade hí­­drica e vulnerabilidade í­Â  poluição. Revista Brasileira de Geociências, 31(1): 43í 50.

HOPKINS, W.A.; STAUB, B.P.; BAIONNO, J.A.; JACKSON, B.P.; TALENT, L.G. 2005 Transfer of selenium from prey to predators in a simulated terrestrial food chain. Environmental Pollution, 134(3): 447í 456.

IKINGURA, J.R. e AKAGI, H. 2003 Total mercury and methyl-mercury in fish from hydroeletric reservoirs in Tanzí­¢nia. The Science of the Total Environment, 304: 355-368.

JABEEN, G.; JAVED, M.; AZMAT, H. 2012 Assessment of heavy metals in the fish collected from the river Ravi, Pakistan. Pakistan Veterinary Journal, 32(1): 107í 111.

JESUS, T. e CARVALHO, C. 2008 Utilização de biomarcadores em peixes como ferramenta para avaliação de contaminação ambiental por mercúrio (Hg). Oecologia Australis, 12 (4): 680-693.

KAINZ, M.; TELMER, K.; MAZUNDER, A. 2005 Bioaccumulation patterns of methyl mercury and essential fatty acids in lacustrine planktonic food webs and fish. Science of the Total Environment, 368: 271-282.

KASPER, D.; BOTARO, D.; PALERMO, E.F.A.; MALM, O. 2007 Mercúrio em peixes fontes e contaminação. Oecologia Brasiliensis, 11(2): 228í 239.

KEHRIG, H.A.; FERNANDES, K.W.G.; MALM, O.; SEIXAS, T.G. 2009 Transferência trófica de mercúrio e selênio na costa norte do Rio de Janeiro. Quí­­mica Nova, 32(7): 1822í 1828.

LACERDA, L.D. de e MALM, O. 2008 Contaminação por mercúrio em ecossistemas aquáticos: uma análise das áreas crí­­ticas. Estudos Avançados, 22(63): 173í 190.

LAMPARELLI, M. 2004 Graus de trofia em corpos d ’ água do Estado de São Paulo: Avaliação dos métodos de monitoramento. São Paulo. 235 p. (Tese de doutorado. Universidade de São Paulo). Disponí­­vel em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-20032006-075813/pt-br.php> Acesso em: 04 mai. 2015.

LANGEANI, F.; CASTRO, R. M. C.; OYAKAWA, O.T.; SHIBATTA, O.A.; PAVANELLI, C.S.; CASATTI, L. 2007 Diversidade da ictiofauna do Alto Rio Paraná : composição atual e perspectivas futuras. Biota Neotropica, 7(3): 181-197.

LIMA, A.P. de S.; Mí­Å“LLER, R.C.S.; SARKIS, J.E. de S.; ALVES, C.N.; BENTES, M.H.S.; BRABO, E.; SANTOS, E.O. 2000 Mercury Contamination in Fish from Santarém, Pará, Brazil. Environmental Research, 83(2): 117í 122.

LOGAN, M. 2010 Biostatistical design and analysis using R. John Wiley & Sons. 546 p.

MARCENIUK, A.P.; HILSDORF, A.W.D.S.; LANGEANI, F. 2011 A ictiofauna de cabeceiras do rio Tietê, São Paulo, Brasil. Biota Neotropica, 11(3): 217í 236.

MASON, R.P.; LAPORTE, J.; ANDRES, S. 2000 Factors controlling the bioaccumulation of mercury, methylmercury, arsenic, selenium, and cadmium by freshwater invertebrates and fish. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 38(3): 283í 97.

MATTOX, G.M.T. 2008 Além do concreto: contribuições para a proteção da biodiversidade paulistana. São Paulo: Instituto Socioambiental. 364p.

McCLAIN, W.C.; CHUMCHAL, M.M.; DRENNER, R.W.; NEWLAND, L.W. 2006 Mercury concentrations in fish from Lake Meredith, Texas: Implications for the issuance of fish consumption advisories. Environmental Monitoring and Assessment, 123: 249í 258.

McCUNE, B. e MEFFORD, M.J. 2011 PC-ORD. Multivariate Analysis of Ecological Data. Version 6. Gleneden Beach, Oregon, U.S.A: MjM Software. 28p.

MEIRINHO, A. 2010 Compartimentalização da comunidade zooplanctônica em um reservatório tropical urbano eutrofizado (Braço Rio Grande, Complexo Billings, SP). São Paulo. 89f. (Dissertação de Mestrado. Universidade de São Paulo). Disponí­­vel em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-30112010-174247/pt-br.php> Acesso em: 12 jul 2016.

MINTE-VERA, C.V e PETRERE, M., 2000 Artisanal fisheries in urban reservoirs: a case study from Brazil (Billings Reservoir, São Paulo Metropolitan Region). Fisheries Management and Ecology, 7: 537í 549.

MORGANO, M.A.; RABONATO, L.C.; MILANI, R.F.; MIYAGUSKU, L.; BALIAN, S.C. 2011 Assessment of trace elements in fishes of Japanese foods marketed in São Paulo (Brazil). Food Control, 22(5): 778í 785.

MOSCHINI-CARLOS, V.; BORTOLI, S.; PINTO, E.; NISHIMURA, P.Y.; FREITAS, L.G. de; POMPí­Å O, M.L.M. ;Dí­–RR, F. 2009 Cyanobacteria and cyanotoxin in the Billings reservoir (São Paulo, SP, Brazil). Limnetica, 28(2): 273í 282.

NANINI COSTA, M.H. 2015 Alimentação e bioacumulação de mercúrio total em um clupeí­­deo invasor (Platanichthys platana) do Complexo Billings, (Alto Tietê, SP). São Paulo. 100f. (Dissertação de Mestrado. Instituto de Pesca, APTA). Disponí­­vel em: < ftp://ftp.sp.gov.br/ftppesca/Disserta-MaressaHelenaNaniniCosta.pdf> Acesso em: 12 jul. 2016.

NASCIMENTO, E.L.; GOMES, J.P.O.; ALMEIDA, R.; BASTOS, W.R.; BERNARDI, J.V.E.; MIYAI, R.K. 2007 Mercúrio no Plí­¢ncton de um Lago Natural Amazônico, Lago Puruzinho (Brasil). Journal of the Brazilian Society of Ecotoxicology, 2(1): 67í 72.

NASCIMENTO, E.L.; GOMES, J.P.O.; CARVALHO, D.P.; ALMEIDA, R.; BASTOS, W.R.; MIYAI, K.R. 2009 Mercúrio na comunidade planctônica do reservatório da Usina Hidrelétrica de Samuel (RO), Amazônia Ocidental. Geochimica Brasiliensis, 23(1): 101í 116.

NISHIMURA, P.Y. 2012 A comunidade fitoplanctônica nas represas Billings e Guarapiranga (Região Metropolitana de São Paulo). São Paulo. 149 p. (Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo). Disponí­­vel em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-20052013-085202/pt-br.php> Acesso em: 15 mar. 2016.

OLIVEIRA, A.G. 1997 Diní­¢mica populacional de LIycengraulis grossidens agassiz, 1829 nas lagoas Itapeva e Quadros, subsistema norte de lagoas costeiras do Rio Grande do Sul, Brasil (Teleostei, Engraulididae). Porto Alegre. 105 p. (Dissertação de Mestrado. Pontifí­­cia Universidade Católica do Rio Grande do Sul).

OLIVEIRA RIBEIRO, C.A.; PELLETIER, E., PFEIFFER, W.C.; and ROULEAU, C. 2000 Comparative uptake, bioaccumulation, and gill damages of inorganic mercury in tropical and nordic freshwater fish. Environmental Research, 83(3): 286í 292.

PASSOS, C.J.S.; MERGLER, D.; LEMIRE, M.; FILLION, M.; GUIMARíES, J.R.D. 2007 Fish consumption and bioindicators of inorganic mercury exposure. Science of The Total Environment, 373(1): 68í 76.

PICKHARDT, P.C.; FOLT, C.L.; CHEN, C.Y.; KLAUE, B; BLUM, J.D. 2002 Algal blooms reduce the uptake of toxic methylmercury in freshwater food webs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 99(7): 4419í 4423.

REBOUí­"¡AS, A.J.A.; ANTONAZ, D.; LACAZ, F.A.C.; RIBEIRO, H.P.; SNELWAR, L.I.; SATO, L.; FREITAS, N.B.B.; TODESCHINI, R. 1989 Insalubridade morte lenta no trabalho. São Paulo: Oboré Editora. 223 p.

ROCHA, A.A.; PEREIRA, D.N.; PÁDUA, H.B. 1985 Produtos de pesca e contaminantes quí­­micos na água da Represa Billings, São Paulo (Brasil). Revista de Saúde Pública, 19(5): 401í 410.

SABESP, Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. 2015. Relatório de Sustentabilidade de 2014. São Paulo. 246p. Disponí­­vel em: <http://site.sabesp.com.br/uploads/file/sociedade_meioamb/rs_2014.pdf> Acesso em: 22 jul. 2016.

SÃO PAULO. 2010 Billings (Caderno de Educação Ambiental í  Edição Especial Mananciais, vol. I). São Paulo: Secretaria do Meio Ambiente.150 p.

SILVA, C.A. da 2006 Especiação do mercúrio na cadeia trófica pelágica de uma costa sujeita a ressurgência. Cabo Frio - RJ. Niterói. 142 p. (Tese de Doutorado. Universidade Federal Fluminense). Disponí­­vel em: < http://www.bdtd.ndc.uff.br/tde_arquivos/8/TDE-2007-05-07T125340Z-766/Publico/TeseSilvaCarlosAlberto2006.pdf> Acesso em: 15 set. 2014.

SILVA, D.S.; LUCOTTE, M.; ROULET, M.; POIRIER, H.; MERGLER, D.; CROSSA, M. 2006 Mercúrio nos peixes do Rio Tapajós, Amazônia Brasileira. InterfacEHS, 1(1): 1-31.

SILVA, G.S.; BISINOTI, M.C.; FADINI, P.S.; MAGARELLI, G.; JARDIM, W.F.; FOSTIER, A. H. 2009 Major Aspects of the Mercury Cycle in the Negro River Basin, Amazon. Journal of the Brazilian Chemical Society, 20(6): 1127-1134.

SOLVAY INDUPA, Sociedad Anónima Industrial y Comercial (S. A. I. C.) 2009 Prospecto de negociação de certificados de depósito de ações representativos de ações ordinárias de emissão da Solvay Indupa S. A. I. C. 500p. Disponí­­vel em: <http://www.solvayindupa.com/en/binaries/BR_Prospecto_de_Negociacao_de_BDRs_PT-233113.pdf> Acesso em: 14 nov. 2015.

TRUDEL, M. e RASMUSSEN, J.B. 2001 Predicting mercury concentration in fish using mass balance models. Ecological Applications, 11: 517-529.

TUNG-YUAN, H.; LIANG-SAW, W.; CHEN-FENG, Y.; DER-CHUEN, L. 2007 The trace metal composition of size-fractionated plankton in the South China Sea: Biotic versus abiotic sources. Limnology and Oceanography, 52(5): 1776í 1788.

TWINING, B.S. e FISHER, N.S. 2004 Trophic transfer of trace metals from protozoa to mesozooplankton. Limnology and Oceanography, 49(1): 28í 39.

ULLRICH, S.M.; TANTON, T.W.; ABDRASHITOVA, S.A. 2001 Mercury in the aquatic environment: A review of factors affecting methylation. Environmental Science and Technology, 3: 241í 293.

WALTERS, D.M.; BLOCKSOM, K.A.; LAZORCHAK, J.M.; JICHA, T.; ANGRADI, T.R.; BOLGRIEN, D.W. 2010 Mercury contamination in fish in midcontinent great rivers of the United States: Importance of species traits and environmental factors. Environmental Science and Technology, 44(8): 2947í 2953.

WENGRAT, S. e BICUDO, D.C. 2011 Spatial evaluation of water quality in an urban reservoir (Billings Complex, southeastern Brazil). Acta Limnologica Brasiliensia, 23(2): 200í 216.

Published

2016-09-30

Most read articles by the same author(s)