O Lago Guaíba possui importância ambiental, econômica e histórico-cultural, para Porto Alegre e região metropolitana, no sul do Brasil. O lago é a principal fonte de abastecimento de água para a capital do estado desde sua colonização. O objetivo geral desta pesquisa foi analisar a poluição dos sedimentos do Lago Guaíba. Os estudos envolveram a discussão do contexto histórico-cultural da poluição do lago, a avaliação da poluição dos sedimentos superficiais nas margens, nas águas transicionais (riverina para lacustrina) e ao longo de todo o Lago Guaíba, assim como de dados históricos de monitoramento no entorno do Delta do Jacuí (encontro dos rios formadores do lago). Os sedimentos foram coletados de forma composta, avaliando a concentração dos metais e compostos orgânicos. A poluição do Lago Guaíba já era observada desde o século dezenove, seguindo pelas décadas. A qualidade da água e do sedimento no Delta do Jacuí é dependente dos rios tributários (conhecidos por sua poluição) e fluxos prioritários dos canais. A granulometria do sedimento e a concentração de carbono influenciam o potencial de sorção dos elementos e compostos. As margens possuem maior concentração de sedimentos arenosos, ocorrendo o inverso nas áreas centrais do lago. O Lago Guaíba apresenta características de um lago fluvial, sendo a deposição dos sedimentos dependente dos fluxos hídricos. A poluição do Lago Guaíba foi mais evidente próximo da margem de Porto Alegre e da foz de arroios (Dilúvio, Cavalhada e Salso), com alterações nas concentrações de carbono, fósforo e nitrogênio, assim como de Zn, Pb, Cu, Cr, Ni, Cd e Hg. O controle da poluição do Lago Guaíba é complexo em função de suas fontes diversas que perpassam diversas cidades. / Lake Guaíba has environmental, economic and historical-cultural importance for Porto Alegre, and metropolitan region, in southern Brazil. The lake is the main source of water supply for the state's capital since its colonization. The main objective of this research was to evaluate the sediment pollution in Lake Guaíba. The studies involved the discussion of the historical-cultural context of lake pollution, the evaluation of surface sediments pollution in the margins, in transitional waters (riverine to lacustrine), and throughout Lake Guaíba, as well as historical monitoring data on the surrounding of Jacuí's Delta (meeting of the forming rivers). The sediments were collected as composite, evaluating the concentration of metals and organic compounds. The pollution of Lake Guaíba had been observed since the nineteenth century, following the decades. The quality of the water and sediment in the Jacuí's Delta is dependent on the tributary rivers (known for their pollution) and priority channel flows. Sediments granulometry and carbon concentration influences the sorption potential of the elements and compounds. The margins have higher concentration of sandy sediments, being the inverse in the central areas of the lake. The Lake Guaíba shows characteristics of a fluvial lake, being the deposition of the sediments dependent on the water flows. The pollution of Lake Guaíba was more evident near the Porto Alegre margin and the outflow of streams (Dilúvio, Cavalhada, and Salso), with changes in carbon, phosphorus and nitrogen concentrations, as well as Zn, Pb, Cu, Cr, Ni, Cd, and Hg. The control of Lake Guaíba pollution is complex due to its diverse sources that surpass through several cities.

A Bacia Hidrográfica do Lago Guaíba é a principal bacia do Rio Grande do Sul. Possui uma área equivalente a 30% do território do Estado. Abrange o maior contingente populacional, a maior concentração de atividades econômicas e, consequentemente, o maior número de problemas ambientais. Microcystis aeruginosa é uma espécie de Cianobactéria que produz Microcystina, uma hepatotoxina inibidora das proteínas fosfatases do metabolismo animal e que pode provocar câncer em mamíferos, se expostos a doses subletais a longo prazo e em altas doses danifica o fígado, levando à morte em poucas horas. Alguns autores citam M. aeruginosa como um dos organismos mais freqüentes entre as Cianobactérias da comunidade fitoplanctônica do Lago Guaíba; como possível conseqüência disso, muitas florações de M. aeruginosa têm sido registradas na região da Laguna dos Patos, que é o destino final de toda a água proveniente da Bacia do Guaíba, além de registros de ocorrência em reservatórios de águas captadas para o abastecimento público, provenientes destes ambientes. Este trabalho procura dar uma contribuição para o melhor conhecimento de fatores limnológicos, além disso fornecer dados para uma melhor compreensão e controle da dinâmica ecológica das populações de M. aeruginosa e de seus estágios de crescimento, no ponto inicial do Lago Guaíba e na foz dos principais tributários. Foram levantadas, sazonalmente, as variáveis limnológicas temperatura da água, transparência Secchi, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio, fósforo e nitrogênio totais, clorofila, além da razão N:P, afim de se relacionar à presença de gêneros de algas fitoplanctônicas e ao número e status coloniais M. aeruginosa. A clorofila-a obteve uma maior correlação com a razão N:P. Tanto a análise de ordenação, através das variáveis físicas e químicas como descritores, como a análise de agrupamento, em função da presença/ausência de gêneros fitoplanctônicos, mostrou a formação de um grupo de estações amostrais no período do outono, onde o grau de eutrofização se tornou mais elevado. A análise de aleatorização mostrou que nos ambientes estudados o gênero Scenedesmus tende a crescer em estações amostrais e períodos do ano cujos graus de eutrofização são mais elevados; já o gênero Asterionella, tende a crescer, em ambientes menos eutrofizados. Foi constatada ainda, uma menor diversidade de gêneros no período do ano em que o grau de eutrofização se mostrou mais elevado. Os status coloniais de M. aeruginosa encontrados não demonstraram correlação com nenhuma das variáveis físicas e químicas estudadas. Porém o registro de apenas formas senescentes (status Ia e Ib) ocorreu devido à condições não propícias para o crescimento desta Cianobactéria, nas estações amostrais estudadas, principalmente, à baixa razão N:P e a alta hidrodinâmica ou turbulência, característica destes ambientes. As colônias encontradas são, portanto, resultados de crescimento em regiões a montante das estações amostrais, onde ocorrem, possivelmente condições propícias para tal desenvolvimento. / The Lake Guaíba watershed is the main hydrographic system in the State of Rio Grande do Sul, with an area equivalent to 30% of the state. It includes most part of the state population and economic activities, and, consequently, most of the environmental problems. Microcystis aeruginosa is a Cyanobacteria that produces microcystin, an hepatotoxin inhibitory of the animal metabolism phosphatases and that can induce cancer in mammals exposed to sub-lethal dosis for long periods. In high dosis, microcystin can damage the liver, leading to death within a few hours. Some authors mention M. aeruginosa as one of the most common organisms among the Cyanobacteria of phytoplanktonic communities in the Lake Guaíba. As a possible consequence, many blooms of M. aeruginosa have been recorded in the Laguna dos Patos region, which is the target of all water from Lake Guaíba watershed. The present work is a contribution to the knowledge of limnological factors in the initial portion of Lake Guaíba and in the mouth of its tributaries. It also provides data for a better understanding and control of the ecological dynamics of M. aeruginosa populations and its initial growth stages in that area. Seasonal sampling was performed to obtain data on water temperature, Secchi transparency, pH, conductivity, chemical oxygen demand, total phosphorus and nitrogen, and chlorophyll, as well as N:P ratio. These data were analyzed for correlation with the presence of phytoplankton genera and to the number and status of colonial M. aeruginosa. Chlorophyll-a was best correlated with N:P ratio. Both the ordination analysis, using physical and chemical variables as descriptors, and the cluster analysis based on presence/absence of phytoplankton genera produced a group of sampling stations in autumn when eutrophication leves were higher. Scenedesmus tends to grow in sampling stations and periods with higher eutrophication levels. Conversely, genus Asterionella tends to grow in environments with less eutrophication. There was also a lower diversity of genera in season with the highest degree of eutrophication. The colonial status of M. aeruginosa did not show correlation with any of the studied physical and chemical variables. The fact that only senescent forms (status Ia and Ib) were observed occurred because general conditions were not favorable to the growth of M. aeruginosa in the studied areas. This is explained mainly by the low N:P ratios and the strong turbulence or hydrodynamic of these environments. The observed colonies are, consequently, result of a growth process that took place in upstream areas, where growth conditions are probably more favorable.

O estudo teve como objetivo diagnosticar e analisar os diferentes sistemas de produção implementados pelos produtores rurais do município de Guaíba/RS, de modo a verificar os potenciais de desenvolvimento rural local que são capazes de orientar ações municipais e regionais. A metodologia empregada utilizou a abordagem sistêmica, a qual permitiu reconstituir a evolução dos sistemas agrários do município e identificar a situação atual dos produtores locais. As informações foram obtidas através de pesquisas dos dados secundários do município e de entrevistas com os produtores em 64 estabelecimentos rurais. Os resultados permitiram evidenciar treze sistemas de produção atualmente implementados pelos produtores rurais no município de Guaíba/RS, sendo oito identificados com a agricultura familiar e cinco com a patronal, em grande parte relacionados com as atividades de cultivo do arroz, da batata-doce, da olericultura e da fruticultura, e nas atividades de criação, como a pecuária de corte. Dentre as conclusões do trabalho, uma circunstância em particular chamou a atenção: a influência marcante que os processos de industrialização e urbanização existentes na Região Metropolitana de Porto Alegre vêm exercendo sobre o desenvolvimento das atividades agropecuárias no município de Guaíba, de modo a ocasionar uma nova dinâmica agrária, fortemente marcada pela diversificação das atividades produtivas. A pesquisa evidenciou ainda que as diferenciações entre os sistemas de produção estão relacionadas às trajetórias de acumulação, basicamente de capital, por parte dos produtores rurais. A dinâmica existente na evolução agrária do município desencadeou no meio rural de Guaíba, transformações socioeconômicas, culturais e ambientais que repercutiram na formação de duas regiões distintas, a das terras baixas e a das terras altas. Estas duas regiões foram determinantes no surgimento das categorias sociais atualmente encontradas, na caracterização dos pontos de estrangulamento, potencialidades e perspectivas de desenvolvimento dos produtores.

A poluição das águas doces superficiais é um dos grandes problemas ambientais do mundo e os rios e lagos estão sendo os ecossistemas mais intensivamente influenciados pelo homem. Como resultado, em países altamente industrializados e em alguns países em desenvolvimento, muitos rios estão severamente poluídos. Os programas de monitoramento ambiental consistem, essencialmente, em medições e que têm como objetivo verificar se determinados impactos ambientais estão ocorrendo, dimensionar a sua magnitude e avaliar se as medidas preventivas adotadas estão sendo ou não eficazes. Este trabalho objetivou testar a eficiência de várias metodologias diferentes no monitoramento das condições ambientais da bacia hidrográfica do lago Guaíba a fim de se obter uma maior compreensão da complexa relação existente entre a degradação ambiental, a ocorrência de alterações/lesões e a distribuição temporal e espacial destas alterações. Neste sentido, foram utilizadas diferentes metodologias, como por exemplos os índices ecológicos, descrição histológica das alterações branquiais, análise da freqüência de anomalias morfológicas e de infecção por parasitos Trematódeos Digenéticos causadores da doença dos pontos pretos a fim de verificar quais os locais de maior degradação da qualidade ambiental.Esta tese é composta por seis capítulos, sendo que o primeiro – Levantamento bibliográfico sobre os aspectos da taxocenose de peixes mais utilizados como indicadores biológicos da qualidade da água – fornece uma fundamentação teórica sobre os conceitos de monitoramento ambiental e a utilização de peixes neste tipo de programa. O segundo capítulo – Alterações histopatológicas observadasnas brânquias de Astyanax fasciatus e Cyanocharax alburnus da bacia hidrográfica do lago Guaíba, RS, Brasil – discute quais são os prováveis agentes causadores das alterações morfológicas provocadas nas brânquias das duas espécies analisadas. O terceiro capítulo – Utilização da freqüência de anomalias morfológicas em peixes e análise multivariada de parâmetros físico-químicos no monitoramento ambiental – discute a associação entre ocorrência de anomalias morfológicas com a qualidade da água. O quarto capítulo – Avaliação da qualidade ambiental através da análise da freqüência da doença dos pontos pretos em comunidades de peixes – discute a eficácia do uso da freqüência da doença dos pontos pretos relacionada a fatores físico-químicos como instrumento para avaliação da qualidade da água. O quinto capítulo – Uso de índices ecológicos em taxocenoses de peixes no monitoramento ambiental – estudo de caso da bacia hidrográfica do lago Guaíba, RS, Brasil – discute a utilização e eficácia dos índices ecológicos como ferramentas de avaliação da qualidade dos ambientes. No sexto capítulo – Aplicação do índice de integridade biótica (IBI) para a bacia hidrográfica do lago Guaíba, RS, Brasil – é discutida a eficiência ou não dos diferentes parâmetros que foram utilizados na adaptação do IBI. Foi realizada uma adequação de diversas metodologias de análise que são normalmente utilizadas no monitoramento físico-químico e biológico a fim de que fossem usadas como ferramentas de avaliação da qualidade ambiental visando realizar um diagnóstico mais consistente da integridade dos ecossistemas e a quantificação do grau de deterioração destes ambientes. / The pollution of superficial fresh waters is one of the great environmental problems of the world. Rivers and lakes are the ecosystems more intensively influenced by human activities. In highly industrialized countries and in some developing countries, many rivers are severely polluted. The environmental monitoring programs consist, essentially, in measuring data with the objective of verify if there are environmental impacts, verify its magnitude and evaluate if the adopted preventive measures are or not effective. This work aimed to test the efficiency of several different methodologies in monitoring environmental conditions of the hidrografic basin of the lake Guaíba in order to understand the complex relationship among environmental degradation, alterations/injuries occurrence in fishes and the temporary and spacial distribution of these alterations. In this sense, different methodologies were used, including ecological indexes, histological analysis of the branchial alterations, analysis of the frequency of morphological anomalies and of infection for parasites Trematodes Digenetic responsible for the black spots disease, in order to verify which places present larger degradation of environmental quality. This tesis is composed by six chapters. The first - Revision on the aspects of the taxocenose of fish more used as biological indicators of the quality of the water - supplies a theoretical discussion about concepts of environmental monitoring with the use of fish.The second chapter - Histopathologic alterations observed in the gills of Astyanax fasciatus and Cyanocharax alburnus of the hidrografic basin of the lake Guaíba, RS, Brazil - discusses which are the probable agents that causes these morphologic alterations in the gills of the two species. The third chapter - Use of the frequency ofmorphologic anomalies in fish and analysis multivariate of physiochemical parameters in the environmental monitoring - discusses the association between occurrence of morphologic anomalies and parameters used in monitoring the quality of the water. The fourth chapter - Evaluation of the environmental quality through the analysis of the frequency of the disease of the black spots in communities of fish - discusses the effectiveness of the use of the frequency of this disease for the evaluation of water quality. The fifth chapter - Use of ecological indexes in taxocenoses of fish in environmental monitoring - study of case of the hidrografic basin of the lake Guaíba, RS, Brazil - discusses the use and effectiveness of the ecological indexes as tools of evaluation of the quality of the environment. In the sixth chapter - Adaptation of the index of biotic integrity (IBI) for the hidrografic basin of the lake Guaíba, RS, Brazil – it is discussed the efficiency or not of the different parameters that were used in the adaptation of IBI. It was accomplished an adaptation of several methodologics analyses that are usually used in the physiochemical and biological monitoring so that they were used as tools of evaluation of the environmental quality with the intention of to accomplish a more solid diagnosis of the integrity of the ecosystems and to quantify the deterioration degree of these environments.

O presente estudo está centrado na avaliação de amostras de água superficial coletadas em 8 pontos distribuídos na Região Hidrográfica do Guaíba que sofrem influência de atividade agrícola, urbana e/ou industrial. Foram realizadas 4 coletas, representativas das quatro estações do ano: setembro de 2000, agosto de 2001, fevereiro de 2002 e maio de 2003. Tais amostras foram avaliadas através do Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Mitótica (SMART) em Drosophila melanogaster e do Teste de Micronúcleos com Bloqueio de Citocinese (CBMN) em cultura de linfócitos humanos. Ao mesmo tempo procurou-se correlacionar os dados obtidos com o Teste CBMN com os observados no SMART, na busca de estabelecer o provável mecanismo de ação das genotoxinas presentes nos rios que constituem esta grande área. Os dados obtidos a partir do emprego destas duas metodologias caracterizaram os rios Caí, Jacuí, Taquari, Sinos, Gravataí, Lago Guaíba, na Ponta da Cadeia (GPC) e Arroio Dilúvio, como indutores de toxicidade genética. Estes achados sugerem que, nas condições experimentais aplicadas, os poluentes ambientais induzem uma pluralidade de lesões no material genético das células somáticas, relacionadas com: mutação gênica e recombinação - detectada pelo SMART e/ou mutação cromossômica também diagnosticada pelo CBMN. O conjunto destes dados demonstra que cerca de 50% das amostras testadas (16/32) foram genotóxicas em um ou em ambos os testes. Além disso, o maior número de respostas positivas (4/19) foi observado nas águas provenientes do GPC e do Caí, seguido pelos rios Jacuí e Taquari (3/19), rio dos Sinos e Arroio Dilúvio (2/19), e rio Gravataí (1/19), Na verdade, a análise comparativa dos resultados, demonstrou que o ensaio CBMN foi mais sensível para a detecção de genotoxinas de origem ambiental, já que das 11 amostras classificadas como indutoras de eventos clastogênicos e aneugênicos neste teste somente 3 - Jacuí e Caí (Setembro de 2000), assim como GPC (Fevereiro de 2002) – foram diagnosticadas como positivas no SMART. Entretanto, justifica-se a inclusão do SMART na investigação de amostras ambientais em função deste teste privilegiar a detecção de um parâmetro genético ainda pouco considerado, mas que têm um papel crucial nos eventos relacionados com a carcinogênese – a recombinação homóloga. Desta forma, os dados obtidos através dos ensaios SMART e CBMN podem servir como um alerta relativo ao risco imposto pelas águas da Região Hidrográfica do Guaíba – o que compromete o abastecimento de água potável para mais de um milhão de pessoas. De fato, os principais impactos ambientais no Lago Guaíba são (i) o escoamento de esgotos domésticos de Porto Alegre; (ii) as águas contaminadas, principalmente, dos rios Gravataí e Sinos que desembocam no lago; (iii) efluentes provenientes das indústrias de produtos alimentares, metalurgia e celulose, localizadas nas suas margens; e (iv) grandes lançamentos de dejetos urbanos não tratados provenientes das águas do Arroio Dilúvio.

O uso de bioensaios genéticos é uma importante ferramenta na avaliação da contaminação ambiental. Esta poluição, que em grande parte tem origem nas atividades humanas, é liberada no ambiente tendo como destino final, preferencialmente, os corpos d’água. No Rio Grande do Sul, a maior parcela da população e da produção interna do estado estão localizados na Região Hidrográfica do Lago Guaíba, sendo este, por conseqüência, um grande receptor de contaminantes urbanos, industriais e rurais. Neste contexto, o bivalve exótico Limnoperna fortunei (mexilhão dourado) foi escolhido, com base em dados de sua população e distribuição, como possível organismo biomonitor nesta região. Neste estudo, foram padronizadas as metodologias do ensaio cometa e teste de micronúcleos para hemócitos de L. fortunei. A sensibilidade dos mexilhões in vitro, foi avaliada pela exposição das células à radiação ultravioleta e in vivo pela exposição dos organismos aos agentes químicos com potencial genotóxico sulfato de cobre e pentaclorofenol. A radiação ultravioleta induziu uma relação dose resposta, com dano máximo, detectado pelo ensaio cometa, na dose de 4.2 J/m2. Para as avaliações in vivo, os organismos foram expostos aos agentes químicos por duas horas para o ensaio cometa e 24 e 48 horas para o teste de micronúcleos. Ambos compostos induziram danos gerando uma curva dose-resposta. O sulfato de cobre induziu a maior genotoxicidade na dose de 20 μg/ml, apresentando toxicidade em 48 horas de exposição. Para pentaclorofenol, o máximo de dano foi observado na exposição de 150 μg/L em ambos os ensaios. Animais expostos a pentaclorofenol apresentaram 100% de reparação do DNA 2 horas após a exposição. Em exposição dos mexilhões por sete dias a amostras ambientais contaminadas por compostos genotóxicos, também foi possível a detecção de danos por ambos os ensaios. Após a padronização das metodologias e verificação da sensibilidade, o mexilhão dourado foi utilizado para avaliar o potencial genotóxico de amostras de água superficial e sedimento da Bacia do Guaíba. As amostras de água e sedimento foram coletadas em oito pontos da Região Hidrográfica do Lago Guaíba, cinco na região de foz dos principais rios formadores do lago Guaíba (Gravataí, Sinos, Caí, Jacuí e Taquarí), um na foz do arroio Dilúvio, que corta a cidade de Porto Alegre, e em dois pontos dentro do lago Guaíba (Guaíba PC e Guaíba BR), próximo a locais de liberação de esgoto urbano (Guaíba BR e Guaíba PC). Foram avaliadas as estações do ano inverno e primavera e verão. Os moluscos foram coletados no Parque Estadual de Itapuã e aclimatados por no mínimo 7 dias em laboratório. Os organismos foram expostos por 7 dias as diferentes amostras ambientais, sendo trocado ¼ do volume de água e sedimento a cada 24h. Foi evidenciada indução de dano ao DNA pelas amostras do rio Jacuí, possivelmente relacionado com atividades de extração de carvão nesta região. As amostras do rio Taquari também induziram genotoxicidade, provavelmente como conseqüência da intensa liberação de efluentes da indústria alimentícia na região. Foi possível observar uma fraca relação entre a presença de elementos inorgânicos, detectada pelo método de PIXE (Próton Induced X Ray Emission), no corpo mole dos moluscos e a indução de danos ao DNA. No entanto, mais de 60% dos resultados positivos encontrados em ambos os ensaios, foram relacionados a locais com ampla liberação de esgoto (rio Gravataí, do arroio Dilúvio e os dois locais de coleta no lago Guaíba). Entendendo que a contaminação de origem urbana parece ser o maior problema dentro desta Região Hidrográfica, dois dos locais de coleta que sofrem com esta influência, Guaíba BR e Guaíba PC, foram mais detalhadamente avaliados em duas estações do ano, inverno e verão. Amostras de água superficial e de lixiviado de sedimento foram testadas por método direto quanto à indução de mutagênese pelo ensaio Salmonella/microsoma. Exemplares de L. fortunei, também foram avaliados em dois tipos de exposição: in situ, onde exemplares coletados diretamente nos locais avaliados foram avaliados sem tratamento no laboratório e exposição em laboratório, onde os animais foram coletados em Itapuã e expostos as amostras em laboratório. Apenas uma amostra de água superficial, Guaíba BR no inverno, apresentou mutagenicidade na linhagem TA98 em presença de ativação metabólica. Esta mesma amostra induziu danos ao DNA, detectados pelo ensaio cometa, em hemócitos de moluscos expostos em laboratório e coletados in situ e também aumentou a freqüência de micronúcleos em animais expostos in situ. As amostras do ponto Guaíba PC induziram aumento significativo de micronúcleos em moluscos expostos tanto em laboratório quanto in situ. A influência de elementos inorgânicos, detectados pelo método de PIXE nas amostras de água e no corpo mole dos moluscos, parece ser menos importante do que a contaminação por compostos orgânicos. Estes resultados salientam a forte influência de contaminantes orgânicos nesta região, destacando o biomonitoramento com o mexilhão dourado como uma importante ferramenta no diagnóstico deste tipo de contaminação.

O Lago Guaíba possui importância ambiental, econômica e histórico-cultural, para Porto Alegre e região metropolitana, no sul do Brasil. O lago é a principal fonte de abastecimento de água para a capital do estado desde sua colonização. O objetivo geral desta pesquisa foi analisar a poluição dos sedimentos do Lago Guaíba. Os estudos envolveram a discussão do contexto histórico-cultural da poluição do lago, a avaliação da poluição dos sedimentos superficiais nas margens, nas águas transicionais (riverina para lacustrina) e ao longo de todo o Lago Guaíba, assim como de dados históricos de monitoramento no entorno do Delta do Jacuí (encontro dos rios formadores do lago). Os sedimentos foram coletados de forma composta, avaliando a concentração dos metais e compostos orgânicos. A poluição do Lago Guaíba já era observada desde o século dezenove, seguindo pelas décadas. A qualidade da água e do sedimento no Delta do Jacuí é dependente dos rios tributários (conhecidos por sua poluição) e fluxos prioritários dos canais. A granulometria do sedimento e a concentração de carbono influenciam o potencial de sorção dos elementos e compostos. As margens possuem maior concentração de sedimentos arenosos, ocorrendo o inverso nas áreas centrais do lago. O Lago Guaíba apresenta características de um lago fluvial, sendo a deposição dos sedimentos dependente dos fluxos hídricos. A poluição do Lago Guaíba foi mais evidente próximo da margem de Porto Alegre e da foz de arroios (Dilúvio, Cavalhada e Salso), com alterações nas concentrações de carbono, fósforo e nitrogênio, assim como de Zn, Pb, Cu, Cr, Ni, Cd e Hg. O controle da poluição do Lago Guaíba é complexo em função de suas fontes diversas que perpassam diversas cidades. / Lake Guaíba has environmental, economic and historical-cultural importance for Porto Alegre, and metropolitan region, in southern Brazil. The lake is the main source of water supply for the state's capital since its colonization. The main objective of this research was to evaluate the sediment pollution in Lake Guaíba. The studies involved the discussion of the historical-cultural context of lake pollution, the evaluation of surface sediments pollution in the margins, in transitional waters (riverine to lacustrine), and throughout Lake Guaíba, as well as historical monitoring data on the surrounding of Jacuí's Delta (meeting of the forming rivers). The sediments were collected as composite, evaluating the concentration of metals and organic compounds. The pollution of Lake Guaíba had been observed since the nineteenth century, following the decades. The quality of the water and sediment in the Jacuí's Delta is dependent on the tributary rivers (known for their pollution) and priority channel flows. Sediments granulometry and carbon concentration influences the sorption potential of the elements and compounds. The margins have higher concentration of sandy sediments, being the inverse in the central areas of the lake. The Lake Guaíba shows characteristics of a fluvial lake, being the deposition of the sediments dependent on the water flows. The pollution of Lake Guaíba was more evident near the Porto Alegre margin and the outflow of streams (Dilúvio, Cavalhada, and Salso), with changes in carbon, phosphorus and nitrogen concentrations, as well as Zn, Pb, Cu, Cr, Ni, Cd, and Hg. The control of Lake Guaíba pollution is complex due to its diverse sources that surpass through several cities.

A Bacia Hidrográfica do Lago Guaíba é a principal bacia do Rio Grande do Sul. Possui uma área equivalente a 30% do território do Estado. Abrange o maior contingente populacional, a maior concentração de atividades econômicas e, consequentemente, o maior número de problemas ambientais. Microcystis aeruginosa é uma espécie de Cianobactéria que produz Microcystina, uma hepatotoxina inibidora das proteínas fosfatases do metabolismo animal e que pode provocar câncer em mamíferos, se expostos a doses subletais a longo prazo e em altas doses danifica o fígado, levando à morte em poucas horas. Alguns autores citam M. aeruginosa como um dos organismos mais freqüentes entre as Cianobactérias da comunidade fitoplanctônica do Lago Guaíba; como possível conseqüência disso, muitas florações de M. aeruginosa têm sido registradas na região da Laguna dos Patos, que é o destino final de toda a água proveniente da Bacia do Guaíba, além de registros de ocorrência em reservatórios de águas captadas para o abastecimento público, provenientes destes ambientes. Este trabalho procura dar uma contribuição para o melhor conhecimento de fatores limnológicos, além disso fornecer dados para uma melhor compreensão e controle da dinâmica ecológica das populações de M. aeruginosa e de seus estágios de crescimento, no ponto inicial do Lago Guaíba e na foz dos principais tributários. Foram levantadas, sazonalmente, as variáveis limnológicas temperatura da água, transparência Secchi, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio, fósforo e nitrogênio totais, clorofila, além da razão N:P, afim de se relacionar à presença de gêneros de algas fitoplanctônicas e ao número e status coloniais M. aeruginosa. A clorofila-a obteve uma maior correlação com a razão N:P. Tanto a análise de ordenação, através das variáveis físicas e químicas como descritores, como a análise de agrupamento, em função da presença/ausência de gêneros fitoplanctônicos, mostrou a formação de um grupo de estações amostrais no período do outono, onde o grau de eutrofização se tornou mais elevado. A análise de aleatorização mostrou que nos ambientes estudados o gênero Scenedesmus tende a crescer em estações amostrais e períodos do ano cujos graus de eutrofização são mais elevados; já o gênero Asterionella, tende a crescer, em ambientes menos eutrofizados. Foi constatada ainda, uma menor diversidade de gêneros no período do ano em que o grau de eutrofização se mostrou mais elevado. Os status coloniais de M. aeruginosa encontrados não demonstraram correlação com nenhuma das variáveis físicas e químicas estudadas. Porém o registro de apenas formas senescentes (status Ia e Ib) ocorreu devido à condições não propícias para o crescimento desta Cianobactéria, nas estações amostrais estudadas, principalmente, à baixa razão N:P e a alta hidrodinâmica ou turbulência, característica destes ambientes. As colônias encontradas são, portanto, resultados de crescimento em regiões a montante das estações amostrais, onde ocorrem, possivelmente condições propícias para tal desenvolvimento. / The Lake Guaíba watershed is the main hydrographic system in the State of Rio Grande do Sul, with an area equivalent to 30% of the state. It includes most part of the state population and economic activities, and, consequently, most of the environmental problems. Microcystis aeruginosa is a Cyanobacteria that produces microcystin, an hepatotoxin inhibitory of the animal metabolism phosphatases and that can induce cancer in mammals exposed to sub-lethal dosis for long periods. In high dosis, microcystin can damage the liver, leading to death within a few hours. Some authors mention M. aeruginosa as one of the most common organisms among the Cyanobacteria of phytoplanktonic communities in the Lake Guaíba. As a possible consequence, many blooms of M. aeruginosa have been recorded in the Laguna dos Patos region, which is the target of all water from Lake Guaíba watershed. The present work is a contribution to the knowledge of limnological factors in the initial portion of Lake Guaíba and in the mouth of its tributaries. It also provides data for a better understanding and control of the ecological dynamics of M. aeruginosa populations and its initial growth stages in that area. Seasonal sampling was performed to obtain data on water temperature, Secchi transparency, pH, conductivity, chemical oxygen demand, total phosphorus and nitrogen, and chlorophyll, as well as N:P ratio. These data were analyzed for correlation with the presence of phytoplankton genera and to the number and status of colonial M. aeruginosa. Chlorophyll-a was best correlated with N:P ratio. Both the ordination analysis, using physical and chemical variables as descriptors, and the cluster analysis based on presence/absence of phytoplankton genera produced a group of sampling stations in autumn when eutrophication leves were higher. Scenedesmus tends to grow in sampling stations and periods with higher eutrophication levels. Conversely, genus Asterionella tends to grow in environments with less eutrophication. There was also a lower diversity of genera in season with the highest degree of eutrophication. The colonial status of M. aeruginosa did not show correlation with any of the studied physical and chemical variables. The fact that only senescent forms (status Ia and Ib) were observed occurred because general conditions were not favorable to the growth of M. aeruginosa in the studied areas. This is explained mainly by the low N:P ratios and the strong turbulence or hydrodynamic of these environments. The observed colonies are, consequently, result of a growth process that took place in upstream areas, where growth conditions are probably more favorable.

O presente estudo está centrado na avaliação de amostras de água superficial coletadas em 8 pontos distribuídos na Região Hidrográfica do Guaíba que sofrem influência de atividade agrícola, urbana e/ou industrial. Foram realizadas 4 coletas, representativas das quatro estações do ano: setembro de 2000, agosto de 2001, fevereiro de 2002 e maio de 2003. Tais amostras foram avaliadas através do Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Mitótica (SMART) em Drosophila melanogaster e do Teste de Micronúcleos com Bloqueio de Citocinese (CBMN) em cultura de linfócitos humanos. Ao mesmo tempo procurou-se correlacionar os dados obtidos com o Teste CBMN com os observados no SMART, na busca de estabelecer o provável mecanismo de ação das genotoxinas presentes nos rios que constituem esta grande área. Os dados obtidos a partir do emprego destas duas metodologias caracterizaram os rios Caí, Jacuí, Taquari, Sinos, Gravataí, Lago Guaíba, na Ponta da Cadeia (GPC) e Arroio Dilúvio, como indutores de toxicidade genética. Estes achados sugerem que, nas condições experimentais aplicadas, os poluentes ambientais induzem uma pluralidade de lesões no material genético das células somáticas, relacionadas com: mutação gênica e recombinação - detectada pelo SMART e/ou mutação cromossômica também diagnosticada pelo CBMN. O conjunto destes dados demonstra que cerca de 50% das amostras testadas (16/32) foram genotóxicas em um ou em ambos os testes. Além disso, o maior número de respostas positivas (4/19) foi observado nas águas provenientes do GPC e do Caí, seguido pelos rios Jacuí e Taquari (3/19), rio dos Sinos e Arroio Dilúvio (2/19), e rio Gravataí (1/19), Na verdade, a análise comparativa dos resultados, demonstrou que o ensaio CBMN foi mais sensível para a detecção de genotoxinas de origem ambiental, já que das 11 amostras classificadas como indutoras de eventos clastogênicos e aneugênicos neste teste somente 3 - Jacuí e Caí (Setembro de 2000), assim como GPC (Fevereiro de 2002) – foram diagnosticadas como positivas no SMART. Entretanto, justifica-se a inclusão do SMART na investigação de amostras ambientais em função deste teste privilegiar a detecção de um parâmetro genético ainda pouco considerado, mas que têm um papel crucial nos eventos relacionados com a carcinogênese – a recombinação homóloga. Desta forma, os dados obtidos através dos ensaios SMART e CBMN podem servir como um alerta relativo ao risco imposto pelas águas da Região Hidrográfica do Guaíba – o que compromete o abastecimento de água potável para mais de um milhão de pessoas. De fato, os principais impactos ambientais no Lago Guaíba são (i) o escoamento de esgotos domésticos de Porto Alegre; (ii) as águas contaminadas, principalmente, dos rios Gravataí e Sinos que desembocam no lago; (iii) efluentes provenientes das indústrias de produtos alimentares, metalurgia e celulose, localizadas nas suas margens; e (iv) grandes lançamentos de dejetos urbanos não tratados provenientes das águas do Arroio Dilúvio.

O uso de bioensaios genéticos é uma importante ferramenta na avaliação da contaminação ambiental. Esta poluição, que em grande parte tem origem nas atividades humanas, é liberada no ambiente tendo como destino final, preferencialmente, os corpos d’água. No Rio Grande do Sul, a maior parcela da população e da produção interna do estado estão localizados na Região Hidrográfica do Lago Guaíba, sendo este, por conseqüência, um grande receptor de contaminantes urbanos, industriais e rurais. Neste contexto, o bivalve exótico Limnoperna fortunei (mexilhão dourado) foi escolhido, com base em dados de sua população e distribuição, como possível organismo biomonitor nesta região. Neste estudo, foram padronizadas as metodologias do ensaio cometa e teste de micronúcleos para hemócitos de L. fortunei. A sensibilidade dos mexilhões in vitro, foi avaliada pela exposição das células à radiação ultravioleta e in vivo pela exposição dos organismos aos agentes químicos com potencial genotóxico sulfato de cobre e pentaclorofenol. A radiação ultravioleta induziu uma relação dose resposta, com dano máximo, detectado pelo ensaio cometa, na dose de 4.2 J/m2. Para as avaliações in vivo, os organismos foram expostos aos agentes químicos por duas horas para o ensaio cometa e 24 e 48 horas para o teste de micronúcleos. Ambos compostos induziram danos gerando uma curva dose-resposta. O sulfato de cobre induziu a maior genotoxicidade na dose de 20 μg/ml, apresentando toxicidade em 48 horas de exposição. Para pentaclorofenol, o máximo de dano foi observado na exposição de 150 μg/L em ambos os ensaios. Animais expostos a pentaclorofenol apresentaram 100% de reparação do DNA 2 horas após a exposição. Em exposição dos mexilhões por sete dias a amostras ambientais contaminadas por compostos genotóxicos, também foi possível a detecção de danos por ambos os ensaios. Após a padronização das metodologias e verificação da sensibilidade, o mexilhão dourado foi utilizado para avaliar o potencial genotóxico de amostras de água superficial e sedimento da Bacia do Guaíba. As amostras de água e sedimento foram coletadas em oito pontos da Região Hidrográfica do Lago Guaíba, cinco na região de foz dos principais rios formadores do lago Guaíba (Gravataí, Sinos, Caí, Jacuí e Taquarí), um na foz do arroio Dilúvio, que corta a cidade de Porto Alegre, e em dois pontos dentro do lago Guaíba (Guaíba PC e Guaíba BR), próximo a locais de liberação de esgoto urbano (Guaíba BR e Guaíba PC). Foram avaliadas as estações do ano inverno e primavera e verão. Os moluscos foram coletados no Parque Estadual de Itapuã e aclimatados por no mínimo 7 dias em laboratório. Os organismos foram expostos por 7 dias as diferentes amostras ambientais, sendo trocado ¼ do volume de água e sedimento a cada 24h. Foi evidenciada indução de dano ao DNA pelas amostras do rio Jacuí, possivelmente relacionado com atividades de extração de carvão nesta região. As amostras do rio Taquari também induziram genotoxicidade, provavelmente como conseqüência da intensa liberação de efluentes da indústria alimentícia na região. Foi possível observar uma fraca relação entre a presença de elementos inorgânicos, detectada pelo método de PIXE (Próton Induced X Ray Emission), no corpo mole dos moluscos e a indução de danos ao DNA. No entanto, mais de 60% dos resultados positivos encontrados em ambos os ensaios, foram relacionados a locais com ampla liberação de esgoto (rio Gravataí, do arroio Dilúvio e os dois locais de coleta no lago Guaíba). Entendendo que a contaminação de origem urbana parece ser o maior problema dentro desta Região Hidrográfica, dois dos locais de coleta que sofrem com esta influência, Guaíba BR e Guaíba PC, foram mais detalhadamente avaliados em duas estações do ano, inverno e verão. Amostras de água superficial e de lixiviado de sedimento foram testadas por método direto quanto à indução de mutagênese pelo ensaio Salmonella/microsoma. Exemplares de L. fortunei, também foram avaliados em dois tipos de exposição: in situ, onde exemplares coletados diretamente nos locais avaliados foram avaliados sem tratamento no laboratório e exposição em laboratório, onde os animais foram coletados em Itapuã e expostos as amostras em laboratório. Apenas uma amostra de água superficial, Guaíba BR no inverno, apresentou mutagenicidade na linhagem TA98 em presença de ativação metabólica. Esta mesma amostra induziu danos ao DNA, detectados pelo ensaio cometa, em hemócitos de moluscos expostos em laboratório e coletados in situ e também aumentou a freqüência de micronúcleos em animais expostos in situ. As amostras do ponto Guaíba PC induziram aumento significativo de micronúcleos em moluscos expostos tanto em laboratório quanto in situ. A influência de elementos inorgânicos, detectados pelo método de PIXE nas amostras de água e no corpo mole dos moluscos, parece ser menos importante do que a contaminação por compostos orgânicos. Estes resultados salientam a forte influência de contaminantes orgânicos nesta região, destacando o biomonitoramento com o mexilhão dourado como uma importante ferramenta no diagnóstico deste tipo de contaminação.