contaminaÇÃo por metais pesado nas ostras crassostrea.pdf
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS
DEPARTAMENTO DE ECOLOGIA E RECURSOS NATURAIS GRADUAÇÃO EM OCEANOGRAFIA
LUCAS BERMUDES DE CASTRO
CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADO NAS OSTRAS Crassostrea
gigas NO CULTIVO DO ESTUÁRIO DO RIO PIRAQUÊ-MIRIM
(ESPÍRITO SANTO, BRASIL)
VITÓRIA
2008
LUCAS BERMUDES DE CASTRO
CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADO NAS OSTRAS Crassostrea
gigas NO CULTIVO DO ESTUÁRIO DO RIO PIRAQUÊ-MIRIM
(ESPÍRITO SANTO, BRASIL)
Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Oceanografia do Centro de Ciências Humanas e Naturais da Universidade Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para avaliação. Orientador: Prof. Dr.
Honério Coutinho de
Jesus.
VITÓRIA
2008
LUCAS BERMUDES DE CASTRO
CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADO NAS OSTRAS Crassostrea gigas NO CULTIVO DO ESTUÁRIO DO RIO PIRAQUÊ-MIRIM
(ESPÍRITO SANTO, BRASIL) MONOGRAFIA APRESENTADA AO CURSO DE GRADUAÇÃO EM OCEANOGRAFIA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO, COMO REQUISITO PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE BACHAREL EM OCEANOGRAFIA. APROVADA EM 04 DE DEZEMBRO DE 2008.
COMISSÃO EXAMINADORA:
Dr. Honério Coutinho de Jesus Orientador DQUI-UFES
Dra Ana Paula Valentim Pereira Examinador externo
Dra. Ieda Maria O. Silveira Examinador Externo
CONTAMINAÇÃO POR METAIS PESADO NAS OSTRAS Crassostrea gigas NO CULTIVO DO ESTUÁRIO DO RIO PIRAQUÊ-MIRIM
(ESPÍRITO SANTO, BRASIL) por
LUCAS BERMUDES DE CASTRO
Submetido como requisito parcial para a obtenção de grau de
Oceanógrafa
na
Universidade Federal do Espírito Santo
Dezembro de 2008
© LUCASBERMUDES DE CASTRO
Por meio deste, o autor confere ao Colegiado do Cur so de Oceanografia e ao
Departamento de Ecologia e Recursos Naturais da UFE S permissão para reproduzir e
distribuir cópias parciais ou totais deste document o de monografia para fins não
comerciais.
Assinatura do autor ................................................................................................. Curso de graduação em Oceanografia Universidade Federal do Espírito Santo
04 de dezembro de 2008
Certificado por ........................................................................................................ Honério Coutinho de Jesus
Prof. Dr. Adjunto / Orientador CCE/DQUI/UFES
Certificado por .........................................................................................................
Dra Ana Paula Valentim Pereira Bióloga/ Examinador externo
Certificado por ......................................................................................................... Dra. Ieda Maria O. Silveira
Oceanógrafa/ Examinador externo Aceito por ...............................................................................................................
Valéria da Silva Quaresma Profa. Adjunto / Coordenador do Curso de Oceanografia
Universidade Federal do Espírito Santo CCHN/DERN/UFES
AGRADECIMENTOS
Agradecimentos a todos que me acompanharam nesses quatro anos de curso.
RESUMO
A crescente ocupação de ambientes costeiros e a má gestão dos recursos por eles
oferecidos têm determinado a degradação de ecossistemas com funções ecológicas
vitais. Dentre esses ambientes destacam-se os estuários, os quais são locais com
grande potencial de cultivo de espécies marinhas, como as ostras. O presente
estudo avaliou a qualidade ambiental do estuário do Rio Piraquê-mirim usando como
biomonitores as ostras Crassostrea gigas, que vêm sendo cultivado nesse local,
além de verificar o enquadramento das concentrações de Pb (chumbo), Cd (cádmio),
Cu (Cobre) e Zn (zinco), presentes na carne do animal. Todos os valores
encontrados apresentam-se a baixo dos Limites Máximos Permissíveis pelas leis
sanitárias nacionais e internacionais.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Foto do cultivo desenvolvido no Estuário do Rio Piraquê-Mirim, no sistema de long-line......................................................................................................... 21
Figura 2: Organização e identificação das amostras em laboratório pré-análise. ..... 23 Figura 3:Função da correlação entre o comprimento e o peso da carne. ................. 31 Figura 4: Médias e desvio padrão para Pb, Cu e Cd em µg/g, nas campanhas 1CG E
2CG.................................................................................................................... 33 Figura 5: Médias e desvio padrão para Zn (mg/g) nas capanhas 1CG E 2CG. ........ 33
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Biometria referente às ostras coletadas no início do cultivo...................... 26 Tabela 2: Biometria referente às ostras coletadas próximas a fase de
comercialização. ................................................................................................ 27 Tabela 3: Concentrações de metais nas amostras certificadas. ............................... 28 Tabela 4: Concentrações de Pb, Cu e Cd em µg/g para cada amostra de ostra recém
colocada no cultivo............................................................................................. 28 Tabela 5: Concentrações de Pb, Cu e Cd em µg/g para cada amostra de ostra
coletada próxima à fase de comercialização...................................................... 29 Tabela 6: Matriz de correlação (coeficiente de Perason) nos metais entre si e entre
os metais e os parâmetros biométricos. Em destaque os valores com correlação significativa......................................................................................................... 30
Tabela 7: Concentração média de metais (mg/g) em diferentes estudos e na
legislação vigente e os valores mínimos e máximos quando a faixa de variação é significativa (entre [colchetes]). .......................................................................... 34
LISTA DE SIGLAS
Cd - Cádmio
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
Cu – Cobre
EAA – Espectrometria de Absorção Atômica ES – Espírito Santo
FAO – Food and Agriculture Organization
FDA – Food and Drug Administration
GPS – Global Position System LMP – Limites Máximos Permissíveis
NAFTA – Tratado Norte-Americano de Livre Comércio
NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration
Pb - Chumbo
SEAP – Secretaria Especial de Pesca e Aquicultura SIF – Serviço de Inspeção Federal
UFES – Universidade Federal do Espírito Santo
Zn – Zinco
WHO – Word Health Organization
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO......................................................................................................... 9
2 JUSTIFICATIVA.................................... ................................................................. 12
3 OBJETIVOS........................................ ................................................................... 13
3.1 OBJETIVOS GERAIS ............................................................................................. 13
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................................................................... 13
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA............................ ...................................................... 14
4.1 MARICULTURA.................................................................................................... 14
4.2 ESPECTROMETRIA .............................................................................................. 19
5 ÁREA DE ESTUDO ................................... ............................................................ 20
6 METODOLOGIA ...................................... .............................................................. 22
6.1 PRÉ-TRATAMENTO DAS AMOSTRAS....................................................................... 22
6.2 ANÁLISE DE METAIS ............................................................................................ 23
7 RESULTADOS....................................... ................................................................ 26
7.1 BIOMETRIA ......................................................................................................... 26
7.2 CONCENTRAÇÃO DE METAIS ................................................................................ 27
7.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA ......................................................................................... 29
8 DISCUSSÃO.......................................................................................................... 32
9 CONCLUSÃO ........................................ ................................................................ 38
10 REFERÊNCIAS ................................................................................................................ 39
9
1 INTRODUÇÃO
A crescente ocupação de ambientes costeiros e a má gestão dos recursos por ele
oferecido têm determinado a degradação de ecossistemas com funções ecológicas
vitais. Dentre esses ambientes destacam-se os estuários, os quais são locais com
grande potencial de cultivo de espécies marinhas, como as ostras (TURECK e
OLIVEIRA, 2003).
Segundo MOLNAR (2000), o mar é um dos mais importantes fornecedores de
alimentos no mundo e a principal fonte de proteínas para cerca de um bilhão de
pessoas. A aqüicultura é o setor de produção de alimentos que, nas últimas décadas
está crescendo de maneira mais rápida mundialmente, com potencialidade de suprir
o declínio da pesca que abrange todo o mundo.
BRANDINI et al. (2000) afirmaram que o cultivo de moluscos filtradores em águas
brasileiras possui um bom potencial para a atividade, com grande quantidade de
baías, enseadas e regiões estuarinas e lagunares. Aliada ao fator geográfico, existe
ainda uma excelente produtividade natural. Tais fatores colocam o Brasil em
vantagem quando comparado a outros países produtores.
Mas é importante que o crescimento da aqüicultura seja feito de maneira controlada,
sem por em risco a integridade do ambiente nem a saúde das comunidades que
utilizam esses recursos. A necessidade de áreas não poluídas é indispensável para o
desenvolvimento da aqüicultura.
Atualmente a principal fonte de poluentes dos cultivos é através dos esgotos e
resíduos industriais: contaminação por matéria orgânica, microrganismos (bactérias e
vírus), óleos, detergentes, produtos não biodegradáveis e metais pesados. Os metais
pesados são contaminantes bastantes perigosos, porque nem sempre causam
10
alterações aparentes ou imediatas e os moluscos, embora contaminado, pode ser
considerado apto para consumo (OMS, 1975; HOMMA et al., 1975).
Os metais pesados são disponibilizados nos ambientes costeiros associados ao
material particulado em suspensão, dissolvidos na coluna d’água ou por aporte
atmosférico (SALOMONS et al, 1987). São poluentes conservativos, isto é, poluentes
que dificilmente sofrem degradação por ataque bacteriano, podendo se originar de
processos naturais ou antopogênicos, tais como, efluentes domésticos e industriais,
emissões atmosféricas e processos industriais (GREGORI et al., 1996). Alguns
metais como, por exemplo, Fe, Cu e Zn, possuem importância na fisiologia de
organismos vivos. Ao contrário, existem outros extremamente tóxicos para as células
mesmo em pequenas concentrações, como por exemplo, Hg, Pb, Cd, Cr e Ni
(BOWEN, 1979; CLARCK, 1997).
A quantificação de metais em ostra além de ser importante por se tratar de um
alimento utilizado pelo homem, também é uma ferramenta para a avaliação da
qualidade ambiental. Esses organismos são ótimos bioindicadores, uma vez que
apresentam uma ampla distribuição nos ambientes costeiros, além de serem
abundantes, de fácil coleta, são sésseis podendo indicar a poluição de uma
determinada área (COIMBRA, 2003).
O programa global da Agenda 21 (1992) define as diretrizes gerais de manutenção
da qualidade ambiental. Segundo o mesmo, o entendimento da dinâmica funcional
destes ecossistemas poderá servir de subsídio para a sua utilização a favor do uso
sustentável dos recursos naturais. Esses ambientes são importantes para o
desenvolvimento e subsistência das populações locais, e no estabelecimento de
mecanismos e adoção de medidas para manutenção e gestão da biodiversidade e de
habitats costeiros.
Atualmente, as perspectivas de exportação dos moluscos cultivados para outros
Estados permanecem dependentes da emissão do Serviço de Inspeção Federal
11
(SIF). No caso da exportação para os mercados europeu, norte-americano e japonês
(NAFTA, Mercado Asiático e Mercado Comum Europeu), envolvendo países que têm
enfrentado sérios problemas de contaminação por metais e semi-metais nas últimas
décadas, exige-se, através da indicação dos níveis destes elementos nos produtos
exportados, que os parâmetros de qualidade analítica indicados nos rótulos sejam
rigorosamente atendidos (GÜNZLER, 1994).
O Rio Piraquê-Mirim, juntamente com o Rio Piraquê-Açu, se encontram com o mar
no distrito de Santa Cruz no município de Aracruz (ES) e formam um complexo
estuarino margeado por uma extensa área de manguezal (BARROSO 2004). A
ocupação é pequena na bacia de drenagem do Piraquê-Mirim, sem instalações
industriais de grande porte. No entanto, para o desenvolvimento de uma gestão
dinâmica da maricultura, a investigação da ocorrência de poluentes é indispensável.
Este trabalho pretende avaliar o teor de metais pesados nas ostras do cultivo
presente no estuário do Rio Piraquê-Mirim.
12
2 JUSTIFICATIVA
A região costeira representa um importante provedor de bens e serviços para o ser
humano, com uma grande produtividade, elevada diversidade e a formação de um
mosaico de ecossistemas. Dentre esses ecossistemas os estuários mantém um
papel fundamental no recrutamento de espécies de peixes, crustáceos e moluscos e
funciona como refúgio temporário ou permanente desses organismos. Os estuários
também são os principais locais para cultivo de espécies marinhas, que representam
uma importante fonte de proteínas e promissor gerador de renda.
O estuário do Rio Piraque-Mirim apresenta-se como uma potencial área para
desenvolvimento da aqüicultura, mais especificamente o cultivo de ostras. No
entanto, poucos trabalhos têm sido desenvolvidos nesse estuário quanto à presença
de metais pesados. Avaliar tal parâmetro é indispensável para que a exploração dos
recursos nele disponível seja feita de maneira responsável, sem por riscos à saúde
humana, e a preservação seja mais efetiva, uma vez que as ostras funcionam como
bioindicadores de poluição.
O trabalho aqui proposto pretende analisar o teor de metais pesados nas ostras
(Crassostrea gigas) do cultivo presente no estuário do Rio Piraquê-Mirim, com a
finalidade de avaliar a qualidade do produto estabelecendo sua possibilidade de
consumo sem comprometer a saúde dos consumidores e avaliar o grau de sanidade
do ambiente, utilizando as ostras como bioindicadores.
13
3 OBJETIVOS
3.1 Objetivos gerais
Avaliar a qualidade de um cultivo de ostras quanto, ao teor de metais tóxicos chumbo
(Pb), cádmo (Cd), cobre (Cu) e zinco (Zn) em um ambiente estuarino e utiliza-los
como indicador da qualidade ambiental.
3.2 Objetivos específicos
• Identificar os níveis de metais pesados, chumbo (Pb), cádmio (Cd), cobre (Cu) e
Zinco (Zn) presente nas ostras Crassostre gigas do cultivo no estuário do Rio
Piraquê-Mirim.
• Avaliar a qualidade do produto a ser comercializado perante os limites máximos
permissíveis de concentração de metais.
• Avaliar as concentrações de metais nas ostras juvenis e adultas.
• Repasse das informações obtidas à comunidade local e aos órgãos competentes.
14
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.1 Maricultura
A demanda cada vez maior por alimentos, face ao crescimento populacional, prioriza
a necessidade de adoções de medidas alternativas para a produção de alimentos.
Dentre essas alternativas destaca-se a aqüicultura, que trata da produção de
organismos com habitat predominantemente aquático em qualquer estágio da vida.
Em 2006, a aqüicultura em todo o mundo foi responsável pela produção de 67
milhões de toneladas de alimento, com uma média de crescimento nas últimas
décadas de 6,2% por ano (FAO, 2008).
Um ramo da aqüicultura que vem apresentando um grande crescimento é maricultura
que desempenhou uma produção de 35 milhões de tonelada em 2006, segundo a
FAO (Food and Agriculture Organization). No Brasil o potencial de desenvolvimento
dessa atividade é privilegiado graças aos quase 8.400 km de costa, inseridos em um
clima extremamente favorável para o crescimento de organismos cultiváveis
(RETAMALES, 1997). Dentre os organismos cultivados no Brasil em ambientes
aquáticos, as espécies marinhas apresentam-se em destaque, representada
principalmente pela espécie de camarão Litopenaeus vannamei, do mexilhão Perna
perna e da ostra da espécie Crassostrea gigas, totalizando uma produção anual
média de 44 mil toneladas, somente essas três espécies (SEAP, 2008).
Fica claro que a produção de alimentos em grande escala por meio da aqüicultura
pode desenvolver um papel importante na geração de renda, empregos e alimentos
em escala global. Um exemplo em destaque no Brasil é a maricultura desenvolvida
no Estado de Santa Catarina, com uma produção média anual de 14 mil toneladas
(90% da produção brasileira), e com parte destinada ao mercado exterior (SEAP,
2008).
15
Para as comunidades pesqueiras tradicionais, a aqüicultura se apresenta como um
complemento na renda familiar, bastante abalada pelo declínio do estoque
pesqueiro. (DULVY et al 2003), assim como verificou Oliveira (2005) no cultivo
desenvolvido nas Praias de Guaraparí (ES), onde a maricultura não substitui por
completo a pesca e as duas atividades são desenvolvidas pela comunidade.
A maricultura, envolvendo ostras e mexilhões, foi implantada no Espírito Santo na
década de 1990 através de projetos do governo em parceria com instituições
privadas, começando a apresentar uma conotação comercial a partir de 1997, com a
implantação de cultivos em Aracruz, Anchieta, Conceição da Barra, Guaraparí,
Itapemirim e Piúma. O objetivo era inserir essa atividade como alternativa de renda
para comunidades de pescadores artesanais, que sofrem com a retração da pesca
extrativa (SEBRAE & Instituto ECOS, 2004).
Atualmente são produzidos em escala comercial os mexilhões Perna perna, e a ostra
japonesa, Crassostrea gigas, cultivados nos municípios de Guaraparí e Anchieta.
Mais recentemente estão sendo re-implantadas fazendas marinhas de cultivo de
Crassostrea gigas no estuário do Rio Piraquê-Mirim, no município de Aracruz.
A ostra cultivada no Piraquê-Mirim é a Crassostrea gigas, também conhecida como
“ostra do Pacífico” ou “ostra japonesa”, espécie de ostra mais cultivada no mundo
(FAO, 2008). Trata-se de um bivalve pertencente à Família Ostreidae e ao Gênero
Crassostrea.
A alimentação desses organismos se dá pelo batimento dos cílios localizadas nas
brânquias, o qual permite o fluxo de água para o interior do corpo do animal. Sua
alimentação é constituída de fitoplâncton, detritos, matéria orgânica particulada e
dissolvida (PAREJO, 1989). Graças a esse regime alimentar, não é necessário o uso
de aporte energético exógeno no local de cultivo, na forma de ração balanceado
(VINATEA, 1999).
16
A C. gigas, é originária do leste asiático, sendo atualmente cultivada em diversos
países. No Brasil ela foi introduzida em 1974 pelo Instituto de Pesquisas da Marinha,
em Cabo Frio, por apresentar crescimento mais rápido que a espécie nativa, a
Crassostrea rhizophorae. (AKABOSHI, 1979; POLI, 1997; SILVA, 1998 & MUNIZ,
1983).
Esta espécie apresenta características biológicas como boa tolerância à variação da
temperatura e salinidade (QUAYLE & NEWKIRK, 1989), sendo os meses de outono
e inverno ideais para o crescimento, o que permite a sua comercialização nos meses
de verão, quando aumenta o afluxo de turistas. Também apresenta maior produção
de carne quando comparada a espécies nativas (POLI et al., 1988), oferecendo um
maior rendimento ao maricultor.
Para Ferreira e Magalhães (1995), o cultivo de moluscos marinhos constitui uma
atividade que se caracteriza pelo baixo custo de implantação e manutenção, e pelos
retornos relativamente rápidos do capital investido; isto faz com que seja considerado
como uma opção de trabalho e renda para as populações de pescadores artesanais,
podendo ser consorciado com o cultivo de outros organismos, como camarões e
peixes (VALENTIM, 2005).
RETAMALES (1997) afirma que para se iniciar um cultivo marinho é necessário
observar determinados processos oceanográficos da zona onde vão ser realizados
os empreendimentos. Uma determinada zona costeira é considerada apropriada para
o cultivo de moluscos quando se encontra protegida das marejadas e, em especial,
das frentes de mau tempo, de forma que estes fenômenos climáticos não coloquem
em risco o investimento realizado com infra-estrutura. As áreas protegidas são, em
geral, baías, estuários, canais e fiordes.
No entanto, não apenas condições oceanográficas favoráveis são essenciais. A área
destinada ao cultivo deve estar ausente de contaminantes, com os parâmetros
17
enquadrados na Resolução CONAMA (357/2005, complementada pela 397/2008).
Levando-se em consideração as colocações anteriormente citadas, essa atividade se
torna restrita no Espírito Santo, devido à limitação de locais abrigados e isentos de
poluição, um exemplo disso é a baia de Vitória que apresenta uma grande área
abrigada, porém sua qualidade ambiental encontra-se comprometida pelos altos
índices de poluição. Assim como foi demonstrado em trabalhos desenvolvidos nessa
região por meio de biomonitores.
Uma avaliação inicial de metais em ostras e sururus foi realizada por JESUS e
NALESSO. (1999) e por SARAIVA e JESUS, (2000). Nestes estudos foram
observados alguns resultados interessantes, a exemplo da alta concentração de Zn
em ostras (valores de até 800 ppm - legislação 50 ppm), altas concentrações de Cr e
Fe em sururus (SARAIVA, 2000). Demais estudos comprovaram grande poluição no
Canal da Passagem, Canal do Porto (JESUS et al., 2004), nos Bairros de São Pedro
e Ilha das Caieiras (COSTA, 2001), quando comparados com os demais pontos da
Baía de Vitória.
No Estado o monitoramento da qualidade ambiental de cultivos foi desenvolvido por
Garcia (2005), que se propôs avaliar a contaminação microbiológica no cultivo de
moluscos em Anchieta. Os resultados demonstraram indícios de contaminação
microbiológica tanto na água como na carne dos mexilhões
Precauções devem ser tomadas antes de se comercializar produtos provenientes da
maricultura: como a análise da água do local antes da implantação e durante o
desenvolvimento da atividade de cultivo e a depuração do produto, que é um
tratamento obrigatório por lei (MARQUES et al, 1998).
Os íons metálicos na água do mar não estão presentes na forma de íons livres
hidratados, mas estão preferencialmente associados, adsorvidos ao material
particulado em suspensão complexados com ligantes inorgânicos e orgânicos
18
(ALLEN; HONSEN, 1996; SALOMONS; FORSTNER 1984). Isto pode influenciar
muito a biodisponibilidade para os organismos filtradores, uma vez que esses
organismos se alimentam desses compostos.
Elevadas concentrações de Cd, Hg, Pb, e Sn e semi-metais, como As, podem
produzir efeitos nocivos sobre os próprios organismos aquáticos ou seus predadores,
uma vez que estes são biomagnificados na cadeia trófica, o que conseqüentemente
atingem aos humanos. (ALLEN, 1996).
Os efeitos tóxicos dos metais sempre foram considerados como eventos de curto
prazo, agudos e evidentes, como anúria e diarréia sanguinolenta, decorrentes da
ingestão de mercúrio. Atualmente, ocorrências a médio e longo prazo são
observadas, e as relações causa-efeito são pouco evidentes e quase sempre
subclínicas. A manifestação dos efeitos tóxicos está associada à dose e pode
distribuir-se por todo o organismo, afetando vários órgãos, alterando os processos
bioquímicos, organelas e membranas celulares (BAIRD, 2002). As principais fontes
de exposição aos metais tóxicos são os alimentos, observando-se um elevado índice
de absorção gastrointestinal.
O acúmulo de metais pesados nas ostras deve-se à capacidade limitada destes
organismos de metabolizar e depurar contaminantes absorvidos, em comparação
com muitas outras espécies (FARRINGTON et al., 1983).
Devido a essa capacidade de bioacumlar metais traço e, também compostos
orgânicos, as ostras, assim como outros moluscos, vêm sendo utilizados nos últimos
anos no monitoramento da poluição em ambientes costeiros. Concentrações de
contaminantes em tecidos de mexilhões e ostras dependem certamente do nível de
desenvolvimento do organismo, da salinidade e da temperatura do meio e do estágio
de reprodução já alcançado. Constituem, portanto bons indicadores de
biodisponibilidade (ALLEN, 1996).
19
Tais idéias enfatizam a necessidade do monitoramento das áreas de cultivo e
demonstram a eficiência da utilização de biomonitores em planos para controlar
poluição das águas, envolvendo saneamento básico, tratamento de efluentes
industriais e destino adequado de resíduos sólidos, entre outros cenários.
4.2 Espectrometria
A espectroscopia de absorção atômica baseia-se no fato de os átomos serem
capazes de absorver energia radiante em um determinado comprimento de onda
específico (RIBEIRO et al, 2002). A quantidade de luz absorvida neste comprimento
de onda será incrementada proporcionalmente ao número de átomos do elemento
selecionado, sendo proporcional à concentração das espécies, segundo a lei de
Beer-Lambert.
Os líquidos podem ser atomizados por chama, por um forno, pela técnica de
vaporização a frio (específica para mercúrio) e geração de hidreto(específica para
elementos de compostos de difícil redução). No presente trabalho, para a análise de
Pb (chumbo), Cd (cadmo)e Cu (cobre), as soluções analíticas foram atomizadas
utilizando forno de grafite e para Zn (zinco) por chama.
20
5 ÁREA DE ESTUDO
Com uma área territorial de 1.427 km², o município de Aracruz localiza-se na porção
norte do litoral do ES a uma latitude S 19º 49' 06", e longitude W 40º 16' 37", com
uma área equivalente a 3,15% do território estadual. Limita-se ao norte com o
município de Linhares; ao sul com Fundão; a leste com o Oceano Atlântico e a oeste
com Ibiraçu e João Neiva.
O clima é tropical litorâneo, com inverno seco, pouco acentuado. As chuvas são mais
freqüentes entre os meses de outubro e janeiro e observam-se estiagens de verão
entre janeiro e fevereiro. O índice pluviométrico anual é cerca de 1250 mm
(CALIMAN, 1997).
O cultivo é desenvolvido no Rio Piraquê-mirim nas coordenadas 0373210/7794944,
georeferenciadas com o sistema de coordenadas UTM, Datum Sad69 (Figura 1). Tal
atividade é desenvolvida no sistema de lanternas, o qual baseia-se em um sistema
de gaiolas, confeccionadas em redes e sobrepostas, formando uma estrutura vertical
em forma de andares, onde as ostras ficam acomodadas. As gaiolas ficam na coluna
d’água, suspensas por uma corda transversal, os long-lines (conforme Figura 1).
21
Figura 1 : Foto do cultivo desenvolvido no Estuário do Rio Piraquê-Mirim, município de Aracruz (E.S.) no sistema de long-line.
O Rio Piraquê-Mirim, juntamente com o Rio Piraquê-Açu, se encontram com o mar
no distrito de Santa Cruz no município de Aracruz (ES) e formam um complexo
estuarino margeado por uma extensa área de manguezal. O rio Piraquê-Mirim
apresenta uma bacia de drenagem relativamente pequena (69 km2), A ocupação é
pequena na bacia de drenagem do Rio Piraquê-Mirim, sem instalações industriais de
grande porte e uma pequena variação dos parâmetros físicos químicos (BARROSO,
2004).
22
6 METODOLOGIA
6.1 Pré-tratamento das amostras
A análise de metais foi feita nas ostras recém colocada no cultivo e nas ostras
próximas a fase de comercialização. Para as amostras da 1a campanha atribuiu-lhes
o código 1CG (campanha 1 Crassostrea gigas) e para campanha 2a campanha o
código 2CG, de maneira que cada ostra coletada recebia um código referente à
campanha, por exemplo: 1CG1, 1CG2 ou então 2CG1, 2CG2, e assim por diante
(conforme Figura 2). Em cada amostragem foram coletados aproximadamente 20
indivíduos. As ostras foram coletadas ainda vivas, de uma única lanterna e de
maneira aleatória. Condicionadas em caixas com gelo e encaminhadas ao
Laboratório de Química Analítica da UFES. O material foi fornecido pelos
maricultores responsáveis pelo cultivo.
23
Figura 2 : Organização e identificação das amostras em laboratório pré-análise.
Em laboratório as ostras foram lavadas externamente com água destilada, a fim de
se remover possíveis contaminantes à carne do animal durante o processo de
abertura da concha. Posteriormente à lavagem, cada ostra foi identificada com o
código. De cada indivíduo foi feita à biometria com o auxílio de um paquímetro,
obtendo-se altura, largura e comprimento.
6.2 Análise de metais
Para a análise de metais foram abertas as conchas das ostras com o auxílio de faca
inox. O excesso de água presente no interior da concha foi retirado. A carne foi
removida e dispostas em copos plásticos previamente referenciados com os códigos
relativos a cada ostra. Simultaneamente, a carne foi pesada em uma balança
analítica. Esse procedimento foi aplicado nas 20 amostras de ostras.
24
Os moluscos foram analisados por inteiro, excluindo-se as conchas, uma vez que se
tem o interesse de identificar a concentração de metais que a população que se
alimentam desses organismos está exposta.
Nas primeiras amostras de ostras (recém implantada no cultivo), uma alíquota de
aproximadamente 1 g da carne foi submetida à digestão com 5 ml de ácido nítrico
supra puro em bomba de teflon, por 2 horas a 110 ºC, em bloco digestor. A solução
final foi filtrada com filtro de membrana (0,45 µm) diretamente para um balão
volumétrico e o volume aferido para 25 mL, com água de osmose-reversa. Cada
balão foi identificado com o código referente a cada ostra.
Nas amostras de ostras próxima à fase de comercialização foram feitos os mesmos
procedimentos, no entanto, a adição de ácido para proceder à digestão e o volume a
ser aferido após a digestão foram dobrados. Isso em virtude da pequena massa
esperada para a carne dos indivíduos no início do cultivo e a maior massa esperada
para a carne dos organismos próximos à comercialização. Assim sendo, para a
análise da carne proveniente da segunda amostragem (antes da comercialização),
foi adquirida uma alíquota de aproximadamente 3 g, a digestão foi feita com 10 ml de
ácido e volume aferido para 50 ml.
As soluções analíticas obtidas foram analisadas pelo espectrômetro de absorção
atômica com chama (A1275 da Varian), para o Zn e forno de grafite (AAS 5 EA da
Carl Zeiss), para o Pb, Cu, e Cd. Os resultados foram expressos em µg/g de peso
úmido (µg/g p.u.) para melhor comparação com valores máximos estabelecidos pelas
legislações vigentes. As análises de ostras foram certificadas com os materiais de
referência NIST 2976 (EUA) Dorm-2 (NRC-Canadá).
25
6.3 Tratamento dos dados
Os parâmetros biométricos mensurados e as concentrações dos metais encontradas
foram organizados em planilhas do tipo Excel, para a elaboração de gráficos e
tabelas. Para o levantamento dos parâmetros estatísticos, tais como, média, desvio
padrão e coeficiente de Pearson foi utilizado o pacote SPSS 8.0.
26
7 RESULTADOS 7.1 Biometria
Com o desenvolvimento da análise biométrica das ostras chegou-se às medidas de
peso total, peso da carne, comprimento, largura e altura, das ostras coletadas no
início do cultivo (1CG) e as próximas a fase de comercialização (2CG), as quais
seguem apresentados na Tabela 1 e 2, respectivamente.
Tabela 1: Biometria referente às ostras coletadas no início do cultivo.
Amostra Peso total (g)
Peso carne (g)
Comprimento (cm)
Largura (cm)
Altura (cm)
1CG1 8,40 1,71 4,86 3,12 1,75 1CG2 2,24 0,31 2,4 1,96 1,06 1CG3 6,60 0,86 4,45 2,63 1,19 1CG4 3,35 1,79 3,92 2,5 0,03 1CG5 6,36 1,25 4,6 2,56 1,38 1CG6 4,24 1,05 3,84 2,69 1,18 1CG7 3,41 0,81 3,76 1,92 1,04 1CG8 5,25 1,85 4,97 2,54 1,56 1CG9 6,57 1,48 4,14 2,98 1,31 1CG10 4,56 1,50 5,26 2,42 1,14 1CG11 2,93 0,71 3,59 2,34 1,12 1CG12 0,99 0,22 2,23 1,44 0,76 1CG13 4,60 1,17 4,2 2,14 1,11 1CG14 2,31 0,64 2,94 2,59 1,13 1CG15 0,67 0,19 2,69 1,48 0,78 1CG16 3,22 0,94 3,19 2,67 1,38 1CG17 4,17 1,39 4,21 2,43 1,47 1CG18 3,54 0,75 3,76 2,55 1,14 1CG19 1,84 0,49 3,65 1,96 0,87 1CG20 3,05 1,03 3,79 2,34 1,08
27
Tabela 2: Biometria referente às ostras coletadas próximas a fase de comercialização.
Amostra Peso total (g)
Peso carne (g)
Comprimento (cm)
Largura (cm)
Altura (cm)
2CG1 26,25 7,23 8,47 4,89 2,43 2CG2 20,13 3,60 7,38 3,78 1,87 2CG3 27,08 5,32 7,29 4,68 2,21 2CG4 22,16 3,30 7,72 4,36 1,92 2CG5 26,29 4,27 7,16 5,01 2,91 2CG6 24,40 6,98 6,93 3,12 2,25 2CG7 31,94 7,02 8,09 4,34 2,18 2CG8 21,13 4,03 7,73 3,71 1,98 2CG9 20,64 3,80 7,03 4,12 2,14 2CG10 25,47 5,52 7,06 4,78 2,34 2CG11 22,11 3,36 6,92 3,68 2,31 2CG12 29,56 7,74 8,02 4,96 2,51 2CG13 17,99 4,38 6,72 3,78 2,84 2CG14 45,82 2,29 8,29 4,5 2,38 2CG15 22,55 5,07 7,12 4,15 2,32 2CG16 10,84 3,44 7,75 4,37 2,04 2CG17 19,07 3,34 7,19 3,73 1,98
7.2 Concentração de metais
A partir da análise de metais nas ostras obteve-se a concentração de Cu, Pb, Cd e
Zn. As concentrações para cada ostra, tanto para as coletadas nos primeiros meses
de cultivo e para as coletadas próximas a fase de comercialização seguem
representadas nas Tabelas 4 e 5, respectivamente.
Para a certificação do método de análise foram usados dois padrões certificados em
cada campanha: Nist-2976 e Dorm-2. Na Tabela 3 encontram-se os resultados
obtidos, esses valores estão concordantes com os valores certificados.
28
Tabela 3 : Concentrações de metais nas amostras certificadas.
Metais Amostras Pb
(µg/g) Cu
(µg/g) Cd
(µg/g) Zn
(µg/g) Nist-2976 1,19 4,02 0,82 137 Dorm-2 0,07 2,34 0,043 25,6
Nist-2976 1CG 1,4 4,4 1 144 Nist-2976 2CG 1,5 4,4 1 115 Dorm-2 1CG 0,08 2,3 0,085 21,2 Dorm-2 2CG 0,08 2,7 0,044 25
Tabela 4: Concentrações de Pb, Cu e Cd em µg/g para cada amostra de ostra recém colocada no cultivo.
Concentração dos metais em
µg/g Amostra Pb Cu Cd Zn
1CG1 0,19 1,33 0,026 55,4 1CG2 0,65 4,10 0,066 49,5 1CG3 0,25 2,34 0,034 91,9 1CG4 0,08 0,54 0,011 14,2 1CG5 0,09 1,25 0,022 46,6 1CG6 0,17 1,55 0,021 29,2 1CG7 0,26 1,13 0,052 45,7 1CG8 0,25 1,04 0,017 32,2 1CG9 0,20 1,21 0,030 52,2 1CG10 0,22 1,00 0,238 41,7 1CG11 0,24 1,20 0,020 26 1CG12 0,41 2,93 0,048 41,9 1CG13 0,16 1,32 0,020 36,5 1CG14 0,78 1,44 0,029 45,9 1CG15 0,48 1,78 0,038 24,8 1CG16 0,32 1,10 0,030 37,6 1CG17 0,25 0,89 0,022 20 1CG18 0,29 1,98 0,025 43,5 1CG19 0,40 1,66 0,045 33,7 1CG20 0,26 0,84 0,022 27,8
29
As ostras recém colocadas no cultivo apresentaram uma concentração média de Pb
de 0,25 [0,07-0,78] µg/g, 1,3 [0,5-4] µg/g de Cu e 0,027 [0,02-0,04] µg/g de Cd e 39,5
[14,8-91,9]µg/g para Zn.
Tabela 5: Concentrações de Pb, Cu e Cd em µg/g para cada amostra de ostra coletada próxima à fase de comercialização.
Concentração dos metais em
µg/g Amostra Pb Cu Cd Zn
2CG1 0,08 0,77 0,016 50,3 2CG2 0,51 0,68 0,018 46,8 2CG3 0,09 0,75 0,012 62,4 2CG4 0,20 1,09 0,013 45,9 2CG5 0,00 0,43 0,020 33,6 2CG6 0,43 0,91 0,015 68,7 2CG7 0,28 0,42 0,011 38,3 2CG8 0,23 0,60 0,017 41,4 2CG9 0,24 0,61 0,011 45,5 2CG10 0,24 0,43 0,012 37,8 2CG11 1,20 2,48 0,020 66,6 2CG12 0,46 1,12 0,012 47,9 2CG13 0,25 0,93 0,014 31,8 2CG14 0,23 0,42 0,007 29,7 2CG15 0,24 1,03 0,016 66,5 2CG16 0,10 0,51 0,016 30,1 2CG17 0,10 0,69 0,014 42,7
Para as amostras de ostras coletadas próximas a fase de comercialização a
concentração média de metais foram a seguintes: 0,24 [0,02-1,19] µg/g para Pb, 0,69
[0,40-2,47] µg/g para Cu, 0,01383 [0,007-0,020]µg/g para Cd e de 45,5 [29,7-68,7]
µg/g para Zn.
7.3 Análise Estatística
30
Foram obtidos os graus de correlação de Pearson entre as variáveis dependentes
analisadas (Tabela 6). A partir dessa técnica pode-se obter informações sobre as
associações entre as variáveis (metais) e as variáveis biológicas (biometria), a fim de
avaliar um possível padrão correlato de absorção entre os metais e as medidas
biométricas analisadas.
Tabela 6: Matriz de correlação (coeficiente de Perason) entre metais e entre os metais e os parâmetros biométricos. Em negrito os valores com correlação significativa.
Pb Cu Cd Zn Cu ,557(**) Cd ,063 ,224 Zn ,264 ,312 0,024
Peso da Carne -,069 -,482(**) -,337(*) ,221
Peso Total -,107 -,500(**) -,301 ,261 Comprimento -,182 -,602(**) -,269 ,207
Largura -,208 -,565(**) -,359(*) ,186 Altura -,056 -,428(**) -,315 ,268
**Correlação significativa a nível de p<0,01 *Correlação significativa a nível de p<0,05
A correlação entre os metais apresentou-se significante apenas entre Cu e Pb
(p<0,01). Já a correlação entre metais e a biometria das ostras foi observada apenas
para Cu e Cd, as quais apresentaram-se em uma associação negativa. Os
parâmetros biométricos também foram avaliados entre si quanto ao grau de
correlação de Person, no entanto não foram expressos na Tabela 6 uma vez que
todos apresentaram correlação significativa (p<0,01), assim como mostra a Figura 6.
31
Comprimento X Peso da carne
0123456789
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Comprimento (cm)
Pes
o da
car
ne (
g)
Figura 3: Função da correlação entre o comprimento e o peso da carne.
32
8 DISCUSSÃO
A toxidez de cada metal é bastante variável e dependerá das características de cada
elemento, da sua disponibilidade para incorporação biológica, sua concentração e
forma químicas, bem como sua essencialidade em metabólicos dos organismos.
(REZENDE e LACERDA, 1986).
No Brasil, os Limites Máximos Permissíveis (LMP) das concentrações máximas de
metal têm sido regulamentadas por decretos desde 1965. Estes limites foram
reafirmados várias vezes para a maioria dos metais por critérios internacionais (por
exemplo: resolução Mercosul/GMC 102-94 e NOAA [BUCHMAN, 1989 apud
GREGORI et al,1996]), pela U.S. Food and Drug Administration (FDA), pela Word
Health Organization (WHO).
As concentrações médias de Pb, Cu, Cd (Figura 4) e Zn (Figura 5), encontradas nas
duas campanhas (1CG e 2CG) em comparação a legislações apresentaram-se
sempre abaixo dos valores estabelecidos pela legislação e quando comparados com
demais trabalhos realizados na costa do Brasil tenderam a apresentar uma
similaridade com esses estudos (Tabela 3).
33
1720 1720 1720N =
Campanha
2CG1CG
Con
cent
raçã
o
2,5
2,3
2,0
1,8
1,5
1,3
1,0
,8
,5
,3
0,0
-,3
-,5
Metais
PB
CU
CD
Figura 4: Médias e desvio padrão para Pb, Cu e Cd em µg/g, nas campanhas 1CG e 2CG
1720N =
Campanha
2CG1CG
Zn
60
55
50
45
40
35
30
Figura 5 : Médias e desvio padrão para Zn em µg /g nas campanhas 1CG e 2CG.
34
Na análise das Figuras 4 e 5 observa-se que para Pb e Zn as variações de
concentração entre 1CG e 2CG não se mostraram significativa, uma vez que os
desvios padrões, entre as campanhas, para esses dois elementos se sobrepõem. O
contrário se verifica para Cu e Cd onde se verifica a uma significativa variação nas
concentrações desses metais entre as campanhas.
Tabela 7: Concentração média de metais (mg/g) em diferentes estudos e na legislação vigente e os valores mínimos e máximos quando a faixa de variação é significativa (entre [colchetes]).
Metais Espécies
Pb (µg/g) Cu (µg/g) Cd (µg/g) Zn (µg/g) L.M.P. 1 2 30 1 100
Ostras juvenis 0,24 1,28 0,02 39,5 Ostras adultas 0,23 0,69 0,01 45,5
Crassostrea gigas 2 1,21 20,9 1,97 116
[50-338]
Crassostrea gigas 3 n.a. 11,9
[1,27-38,37] 0,60
[0,00-2,57] 169
[69-148]
Crassostrea rhizophorae 4 n.a. 2,6 0,037 313
[69-878]
Crassostrea rhizophorae 5 n.a. 1,4 0,48 471
[426-653] Crassostrea brasiliana 6 0,08 2,8 0,11 n.a. Crassostrea brasiliana 7 0,15 1,52 0,6 20,3
1- Limites Máximos Permissíveis da concentração de metais em pescados e derivados da pesca, segundo o Ministério da Saúde e WHO (µg/g p.u.); 2- Seiber, 2002; 3- Turek, 4- Saraiva, 2000; 5- Pfeiffer et al; 6- Machado,2002; 7 Pereira, 2002; n.a.= não analisado.
Jusus el al. (2006) avaliam a variação de poluentes metálicos em diferentes estuários
do Estado do Espírito Santo, dentre esses o Piraquê-açu (pertencente ao mesmo
complexo estuarino do Piraquê-mirim), o do estuário da capital Vitória e do Rio
Perocão de município próximo à capital. As concentrações de metais encontrada nas
ostras Crassostrea rhizophorae analisadas por Jesus et al (2006), quando
comparadas às concentrações encontradas no presente trabalho, demonstram que o
estuário em que se encontra o cultivo apresenta concentrações menores que as dos
outros estuários. Tal fato mostra as diferenças entre as formas de ocupação das
bacias de drenagem, o que reflete, conseqüentemente, na qualidade ambiental dos
rios e estuários. Nota-se que no estuário da capital Vitória (bacia de drenagem mais
ocupada), comparado com os demais apresentam concentrações superiores,
35
especialmente para Zn, que chegou a concentrações superiores aos limites
permitidos pela legislação.
A utilização, no presente trabalho, das ostras C. gigas como biomonitores indicam
uma perspectiva positiva da qualidade ambiental do estuário do Piraquê-mirim
quanto à presença de metais e apontam para uma possível qualidade quanto aos
demais contaminantes, como microorganismos e poluentes orgânicos persistentes,
no entanto, sem uma comprovação analítica.
O enquadramento das concentrações de todos os metais analisado nas legislações
agrega valor ao produto e à atividade, uma vez que não confere riscos à saúde
humana. Apesar da atividade ser de pequena escala, apenas como complemento de
renda de famílias de pescadores artesanais, tal fato ajuda na excitação do
desenvolvimento da atividade em escala maiores e apontam a vocação do estuário
do Piraque-mirim para a maricultura.
Diversos estudos têm sido realizados com respeito à variabilidade de metais em
tecidos de bivalves com respeito à temperatura, salinidade, peso e tamanho, sexo,
estação, área de amostragem, e dentre ostras variantes físicas do ambiente e
fisiológicas dos animais.(PHILLIPS, 1977; LIMA 1997).
Os altos valores de Zn, comparativamente aos demais metais analisados comprovam
seu comportamento diferencial. Segundo Philips (1993), as espécies do gênero
Crassostrea apresentam uma forte tendência de acumular esse metal. O zinco é um
importante metal traço, essencial para o crescimento de células animais e vegetais.
Sua importância está associada com a composição de certas metaloenzimas, sendo
co-fator para a regulação da atividade de enzimas específicas (fosfatase alcalina e
anidrase carbônica) (WOLF, 1979).
A correlação negativa encontrada entre os parâmetros biométricos e as
concentrações de Cu e Cd (conforme exemplifica a Figura 3) indica uma tendência
36
de diminuição da concentração desse metal à medida que o animal cresce. Boyden
(1974), estudando a concentração desses metais em mariscos observou, também,
uma correlação inversa entre a concentração e o tamanho dos animais. Uma mesma
correlação negativa foi encontrada por SEIBER (2002) em análise de Perna Perna e
Crassostrea gigas, embora que na C. gigas essa tendência tenha sido menor.
Comprimento X Concentração de Cu
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Comprimento (cm)
Cu
(µg/
g)
Figura 3: Função da correlação entre o comprimento e o peso da carne.
TUREK, 2006 em uma análise temporal da contaminação por metais pesados em
Crassostrea gigas no cultivo da Baía da Babitonga (Santa Catarina), identificou uma
variação bastante acentuada das concentrações ao longo do ano. Essa variação foi
atribuída a variações na salinidade da água, no caso de Cd, o qual tende a se
concentrar mais em meses de menor salinidade. Assim como os demais metais, que
tenderam a acumular mais nas estações chuvosas.
RABELO (2005), ao comparar o Índice de Condição de Ostras, cujo é um índice
ecofisiológico utilizado para avaliar a qualidade e a produtividade em cultivos de
37
bivalves, mostrou que outras variantes como material particulado e liberação de
gametas, tiveram maior efeito no crescimento das ostras que o Zn, embora que Cd
apresentou uma baixa correlação, porém significante (p < 0,05). COIMBRA e
CARRARA (2000), estudando Mytilus edulis observaram variações na proporção
entre metais nesses organismos ao longo do ciclo de vida. Tal fato foi atribuído à
entrada dos organismos em estágio de desova, onde Zn e Cd se apresentaram em
maiores concentrações, enquanto que o Cu apresentou-se mais concentrado em
todo o estágio de maturação sexual.
A diminuição de Cu e Cd nas ostras analisadas no presente trabalho, portanto,
podem está relacionadas à própria sazonalidade do ambiente físico ou a
mecanismos fisiológicos da C. gigas. O crescimento, por exemplo, acarreta a diluição
dos metais nos tecidos. (BLACKMORE, 2001). Tal diminuição pode está relacionada,
também a processos de desintoxicação, comuns na maioria dos animais, onde
proteínas de baixo peso molecular se ligam a metais não-essenciais (por exemplo,
Cd) e são eliminadas (LEGRAS, 2000). No entanto, nenhuma afirmação pode ser
comprovada dada a limitação da amostragem temporal e à desconsideração de
parâmetros fisiológicos.
38
9 CONCLUSÃO
O cultivo do Rio Piraquê-mirim apresenta-se livre de contaminação pelos metais
chumbo, cadmo, cobre e zinco. Uma ressalva, no entanto, deve ser feita quanto à
legislação referente a metais para o consumo de alimentos marinhos, uma vez que
trata de maneira muito abrangente e engloba a maioria dos organismos marinhos,
não levando em consideração as variações nas composições dos organismos, como
as altas concentrações naturais de zinco nas Crassostrea gigas.
As variações na concentração de metais entre as ostras juvenis e adultas pode está
relacionada com fatores físico-químicos ambientais ou com a fisiologia do animal,
que não foram levados em consideração nesse trabalho.
39
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