Itaipu reservoir limnology: eutrophication degree and the horizontal distribution of its limnological variables

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

TOXIC EFFECTS OF WATER EUTROPHICATION ON PANCREATIC, HEPATIC AND OSTEOGENIC TISSUES OF RATS

Pollution, industrial solvents, concentrations of metals and other environmental agents are widely related to biochemicals values which are used in disease diagnosis of environmental toxicity. A rat bioassay validated for the identification of toxic effects of eutrophication revealed increased serum activities of amylase, alanine transaminase (BLT) and alkaline phosphatase (ALP) in rats that received algae, filtered water and nickel or cadmium from drinking water. Serum Cu-Zn superoxide dismutase activity decreased from its basal level of 40.8 +/- 2.3 to 26.4 U/mg protein, at 7 days of algae and at 48 hr of nickel and cadmium water ingestion. The observation that lipoperoxide concentration was not altered in rats treated with filtered water, while amylase, ALT and ALP were increased in these rats and in those treated with nickel or cadmium, indicated that pancreatic, hepatic and osteogenic lesions by eutrophication were not related to superoxide radicals, and might be due to a novel toxic environmental agent found in filtered and non-filtered algae water.

Cyanobacteria and Cyanotoxin in the Billings Reservoir (São Paulo, SP, Brazil)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Microcystin-LR in Brazilian Aquaculture Production Systems

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Eutrofização e qualidade da água na piscicultura: consequências e recomendações

The eutrophication (cultural or anthropogenic) is induced by man and can have different origins, such as domestic sewage, industrial and agricultural activities, including the effluent still breeding systems of aquatic organisms. The expansion of aquaculture, with production of biomass and increase of nutrients in water may cause acceleration of productivity of algae, changing the ecology of aquatic systems. In addition, these waste water may present a risk to health through the transfer of pathogens from manure, plant residues, composted material, among others that are major sources of organic waste in some farming systems. Depending on the trophic level of fish ponds, which are dynamic environments, different planktonic species with short reproductive cycle and adapted to the changes contained in these systems can appear in high abundance. Water quality in the systems for raising fish is related to several factors, such as water source, management (liming, fertilizing, cleaning), cultivated species and quantity and composition of exogenous food. In order to minimize environmental impacts, there are techniques to improve the quality of water in fish farming systems and thus satisfactory answers can be obtained through the application of management practices. This paper aims to review the subject that deals with changes in water quality resulting from the activity of freshwater fish culture in Brazil. Search also recommend techniques of good management practices to minimize the impact generated by the activity.

Artisanal fisheries in urban reservoirs: a case study from Brazil (Billings Reservoir, São Paulo Metropolitan Region)

Billings Reservoir is an urban reservoir located in the São Paulo Metropolitan Region. Tt supports 101 active artisanal fishermen. To describe this fishery, landings were recorded daily between February 1996 and January 1997 at Colonia (23 degrees 50' 57 S; 46 degrees 40' 02 W). In every landing, a data collector recorded catch, effort, fishing gears and fishing grounds. A total of 147 593 kg of fish were recorded in 3515 fishing trips. The exotic Nile tilapia, Oreochromis niloticus (L.), was the main species exploited (81.4% of the annual catches). Five other species were also targeted: the characid Astyanax eigenmaniorum (Cope) (13.0% of the annual catches); the erythrinid Hoplias aff malabaricus (Block) (2.1%); the exotic cyprinid Cyprinus carpio L. (Campos & Fernandez-Yepez) (2.4%); the curimatid Cyphocharax modestus L. (1.1%); and the pimelodid Rhamdia sp. (0.1%). Two main groups of fishermen were discriminated using Principal Components Analysis; these were associated with the type of fishing gear and fishing strategies, i.e. those who exploited Nile tilapia with cast nets and beating gill nets, and those who exploited other species with set gill nets. Management and maintenance of this fishery should consider the positive top-down effects that Nile tilapia could have in controlling eutrophication and also the social benefits.

Impacto das atividades de aqüicultura e sistemas de tratamento de efluentes com macrófitas aquáticas – relato de caso

Aquaculture effluents are enriched by nitrogen, phosphorus and organic matter and contribute to increase eutrophication of the receiving water bodies and reduction or change in biodiversity. To reduce effluent loading is important to formulate highly digestible diets with lower nutrient levels. In addition, it is necessary to treat effluents to attend to new legislation demands and the pressure of environmentalist. This review of the aquaculture activities and its impacts on the environmental is divided into fourth main subjects. The first is the way in which aquaculture affects the environmental through the consumption of materials and energy. The second is how aquaculture can affect the environmental directly, particularly through the effluents. The third is on the systems for treatment of aquaculture effluents with aquatic macrophytes. The fourth part is how aquaculture can be developed of sustainable form is on the systems for treatment of aquaculture effluents with aquatic macrophytes.

Influence of aquaculture effluents on the growth of Salvinia molesta

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Artisanal fisheries in a Brazilian hypereutrophic reservoir: Barra Bonita reservoir, middle Tietê river

Esse estudo avaliou aspectos quantitativos qualitativos do desembarque pesqueiro no reservatório hipertrófico de Barra Bonita. Os dados foram coletados mensalmente (julho/2004-junho/2006) em três localidades e informações sobre captura, esforço de pesca e técnicas de pesca foram registrados de 745 desembarques, totalizando 86.691,9 kg de pescado capturados. As espécies mais capturadas foram as exóticas tilápias, especialmente a tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus L.), que representaram 82,5% da biomassa total. A produtividade pesqueira do reservatório foi de 11,1 kg/ha-1/dia-1 com uma Captura Por Unidade de Esforço de 62,4 kg/pescador-1/dia-1 . Cinco técnicas de pesca foram identificadas: tarrafas, rede de espera, rede de arrasto, pesca da batida e pesca da batida + rede de espera. Análise de DCA relacionou as estratégias ativas com a captura de tilápia, as estratégias passivas com a captura de Pimelodus maculatus (Lacepède) e Triporthues angulatus (Spix & Agassiz) e a estratégia mista com a captura de tilápia, cascudos e Prochilodus lineatus (Valenciennes). Os resultados da ANCOVA foram significativos para todas as variáveis analisadas (época, local de pesca e técnicas de pesca). Os resultados mostram uma substituição da pesca da corvina, Plagioscion squamossisimus (Heckel) na década de 1990, pela tilápia-do-nilo. A substituição pode ter sido provocada pelo aumento da eutrofização do reservatório, aliado à mudança das estratégias de pesca. A pesca no reservatório de Barra Bonita seguiu padrões de outros reservatórios eutrofizados brasileiros, com a pesca sustentada pela exótica tilápia-do-nilo.

Pelagic and littoral cladocerans (Crustacea, Anomopoda and Ctenopoda) from reservoirs of the Northwest of São Paulo State, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variação espaço-temporal de Rotifera em um reservatório eutrofizado no sul do Brasil

A variação espacial e temporal de rotíferos foi analisada em um reservatório pequeno, raso e eutrófico, com intensas florações de algas Cyanobacteria, em sete pontos de amostragem durante 17 meses (março/2002 a julho/2003). Foram identificados 52 táxons em 16 famílias, sendo Brachionidade, Conochilidae, Synchaetidae, Lecanidae, Collothecidae, Trichocercidae e Gastropodidae as mais frequentes. Collotheca sp. foi abundante no inverno (período seco), enquanto Conochilus coenobasis Skorikov, 1914 e Keratella cochlearis Gosse, 1851 apresentaram baixas abundâncias. Brachionus mirus var. reductus (Koste, 1972), Filinia longiseta (Ehrenberg, 1834) e Keratella lenzi (Hauer, 1953) apresentaram picos de abundância no verão (período chuvoso), e Kellicottia bostonensis (Rousselet, 1908), Ploesoma truncatum (Levander, 1894), Polyarthra remata (Skorikov, 1896), Polyarthra vulgaris Carlin, 1943 e Ptygura sp. no inverno, entretanto, relacionados a chuvas atípicas. Diferenças significativas do número de táxons e da abundância total dos rotíferos ocorreram entre os meses amostrados. A análise de correspondência canônica explicou 46% da relação da abundância dos rotíferos e variáveis ambientais, correlacionados com a pluviosidade, nitrito, temperatura da água, nitrogênio orgânico, nitrato e temperatura do ar. Houve flutuações na abundância dos rotíferos um mês após oscilações na abundância do fitoplâncton. A maior parte das correlações entre as abundâncias de espécies de rotíferos e do fitoplâncton foi positiva. Alguns táxons como Filinia longiseta, Keratella lenzi e K. cochlearis apresentaram variação temporal definida e semelhante a outros reservatórios eutróficos. A ausência de padrões claros de distribuição em algumas espécies foi atribuída a hidrodinâmica do reservatório, o qual foi construído recentemente, e as condições climáticas adversas durante o período de estudo, como as chuvas intensas no inverno.

Contribuição da cidade de Botucatu - SP com nutrientes (fósforo e nitrogênio) na eutrofização da represa de Barra Bonita

As concentrações de nutrientes (fósforo e nitrogênio) na nascente, cidade e foz do ribeirão Lavapés/ Botucatu-SP foram avaliadas e comparadas com as do rio Capivara. O rio Capivara como o ribeirão Lavapés, possui nascente no alto da cuesta e desemboca suas águas na represa de Barra Bonita/ rio Tietê (Figura 1). O rio Capivara possui uma das nascentes próxima a uma do ribeirão Lavapés e, ambos possuem a foz próxima uma da outra na represa de Barra Bonita. O uso e tipo de solo nas margens de ambos cursos d´águas são bastante parecidos, o que implica em uma poluição rural semelhante, assim a grande diferença que afeta a qualidade da água, entre os dois cursos d´águas é a poluição urbana, na cidade de Botucatu (ribeirão Lavapés). Deste modo procurou-se avaliar a contribuição de nutrientes (fósforo e nitrogênio) do ribeirão Lavapés e rio Capivara na represa de Barra Bonita , e estimar a carga retida no lodo do ribeirão Lavapés e a despejada na represa em função dos lançamentos de esgotos sanitários no mesmo, na cidade de Botucatu. O trabalho foi realizado em um período de seca, sem alagamentos, o que permitiu medir as vazões próximas da foz e avaliar a carga diária, no período, de nutrientes lançados na represa. Foram avaliados também, oxigênio dissolvido, demanda química do oxigênio e condutividade Elétrica. Embora os resultados sejam estimativos e variáveis no tempo, podemos concluir que a poluição na cidade de Botucatu por esgoto sanitário além de inviabilizar o uso da água no seu percurso, e causar outros prejuízos, contribui para agravar a eutrofização na represa de Barra Bonita.

Digestibilidade aparente de macrófitas aquáticas pela tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) e qualidade da água em relação às concentrações de nutrientes

Objetivou-se com este estudo determinar os coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) da proteína bruta e dos aminoácidos de duas espécies de macrófitas aquáticas flutuantes (Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes) pela tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) e verificar a qualidade da água dos aquários de digestibilidade em relação às concentrações de nitrogênio e fósforo. Foram elaboradas três rações, marcadas com 0,10% de óxido de cromo-III, sendo uma ração-referência (purificada) e as demais contendo 30% de cada uma das macrófitas aquáticas. As tilápias-do-nilo (58,8 + 18,5 g) foram alimentadas até a saciedade aparente e a coleta de fezes foi feita pelo sistema Guelph modificado. Os CDA médios da proteína e dos aminoácidos foram, respectivamente, 93,17 e 93,32% para a ração-referência; 59,23 e 60,35% para E. crassipes; e 52,24 e 57,40% para P. stratiotes. Não foram constatadas diferenças significativas entre os valores de CDA da proteína e dos aminoácidos dos ingredientes vegetais. Os resultados obtidos demonstraram reduzida eficiência da tilápia-do-nilo em assimilar a maioria dos aminoácidos de E. crassipes e P. stratiotes. As excretas das tilápias-do-nilo contribuíram para o aumento das concentrações de nitrogênio e fósforo na água dos aquários, independentemente da ração fornecida.

Geochemical Assessment of a Subtropical Reservoir: A Case Study in Curitiba, Southern Brazil

Suspended particles and dissolved substances in water provide reactive surfaces, influence metabolic activity and contribute to the net sediment deposition. It therefore plays an important part in the ecology and quality of the water mass. The water quality in reservoirs is crucial and it is naturally maintained by flushing and sedimentation, which continuously remove phosphorus from the water. In some reservoirs, however, these removal processes are countered by recycling of ions which could play a key role to start and/or maintain the eutrophic state. The combination of macro-, trace- and microanalysis techniques can be useful to trace pollution sources through a chemical fingerprint, whether be during an acute environmental disaster or a long-term release of pollutants. The water quality and total metal content of reservoir sediments were assessed in a reservoir, situated in the capital of the Parana State, in the South-Eastern part of Brazil. The goal of this paper was to determine the metal presence in the sediment and metal and ionic speciation in the Green River reservoir water. Water and bed sediment samples, collected from various sites during 2008 and 2009, were investigated using XRF, ICP-OES, ICP-MS, XRD and zeta potential measurements. Based on the results, the heavy metal concentration and chemical composition of the suspended matter in the water samples, as well as the sediment's chemical composition will be discussed.

Distribuição de cladóceros planctônicos (Crustacea: Branchiopoda) em um reservatório eutrófico raso (Paraná, Brasil)

This study focused the spatial and temporal distribution of the composition, abundance, and diversity of planktonic cladocerans from eutrophic, Iraí Reservoir, as well as their relationships with some biotic and abiotic variables. The tested hypothesis was that cladocerans present higher variation in a temporal than in a spatial scale. The samples were taken monthly in 6 stations, from March/02 to July/03. Twenty-four taxa were identified, distributed in 7 families, the richest families being Daphniidae (6 spp.), Chydoridae (6 spp.), and Bosminidae (5 spp.). The most frequent and abundant species were Bosmina hagmanni, Moina minuta, and Ceriodaphnia cornuta. The highest abundances were found in September/2002. Temporally, rainfall influenced organism's distribution, while spatially cladocerans were more affected by reservoir hydrodynamics and wind action. The low species richness could be a reflection of the trophic state of the reservoir, in which a dominance of Cyanobacteria was observed during that study period. Both scales showed high variation, but only the temporal scale showed significant difference to richness and abundance. Nearby the end of this study, higher stable values of species richness were recorded, which could suggest an increase in the water quality due to des-pollutions actions.