Water quality monitoring of the Pirapó River watershed, Paraná, Brazil / Monitoramento da qualidade da água na bacia hidrográfica do Rio Pirapó, Paraná, Brasil

This study aimed to evaluate the water quality of the Pirapó River watershed in Paraná, Brazil, and identify the critical pollution sites throughout the drainage basin. The water quality was monitored during the period from January 2011 to December 2012. Nine points distributed throughout the main channel of the Pirapó River were sampled for a total of 17 samplings. The water quality was evaluated based on the determination of 14 physical, chemical and microbiological parameters. Analysis of the variables monitored in the Pirapó River watershed using factor analysis/principal components analysis (FA/PCA) indicated the formation of three distinct groups of parameters: water temperature (Twater), dissolved oxygen (DO) and a group composed of total suspended solids (TSS), turbidity and nitrite (NO2–). The parameters Twater and DO exhibited a relationship with the seasonality, and the TSS, turbidity, and NO2– levels were correlated with surface runoff caused by rainfall events. Principal component analysis (PCA) of the sampling points enabled the selection of the 10 most important variables from among the 14 evaluated parameters. The results showed that the nitrate (NO3–), NO2–, TSS, turbidity and total phosphorous (TP) levels were related to the soil type, and the parameters DO, electrical conductivity (EC), ammoniacal nitrogen (N-NH3) and thermotolerant coliforms (TC) were related to organic matter pollution, with the P5 sampling site being the most critical site. The ordination diagram of the sampling points as a function of the PCA indicated a reduction from 9 to 5 sampling points, indicating the potential for decreasing the costs associated with monitoring.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Pirapó, Paraná-Brasil, e identificar os pontos críticos de poluição ao longo da bacia. O monitoramento da qualidade da água foi realizado no período de Jan/2011 a Dez/2012, em nove pontos de amostragem distribuídos ao longo do canal principal do rio Pirapó, totalizando 17 coletas. A qualidade da água foi avaliada por meio da determinação de 14 parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. A aplicação da Análise Fatorial/Análise das Componentes Principais (AF/ACP) nas variáveis monitoradas na bacia do rio Pirapó indicou a formação de três grupos distintos: Temperatura da água (Tágua), oxigênio dissolvido (OD) e um grupo composto por sólidos suspensos totais (SST), Turbidez e Nitrito (NO2–). Os parâmetros Tágua e OD demonstraram relação com a sazonalidade, e os parâmetros SST, Turbidez e NO2– com o escoamento superficial provocado por eventos de precipitação. A análise dos pontos de amostragem por componentes principais (ACP) permitiu selecionar 10 variáveis com maior importância entre as 14 avaliadas. Verificou-se que os parâmetros nitrato (NO3–), NO2–, SST, Turbidez e Fósforo Total (FT) estão relacionados ao tipo de solo, e os parâmetros OD, condutividade elétrica (CE), nitrogênio amoniacal (N-NH3) e coliformes termotolerantes (CT) à poluição por matéria orgânica, sendo o ponto P5 de amostragem o trecho mais crítico. O diagrama de ordenação dos pontos de amostragem em função da ACP indicou a redução de 9 para 5 pontos de amostragem, o que implica redução de custos associados ao monitoramento.

Water quality monitoring of the Pirapó River watershed, Paraná, Brazil

This study aimed to evaluate the water quality of the Pirapó River watershed in Paraná, Brazil, and identify the critical pollution sites throughout the drainage basin. The water quality was monitored during the period from January 2011 to December 2012. Nine points distributed throughout the main channel of the Pirapó River were sampled for a total of 17 samplings. The water quality was evaluated based on the determination of 14 physical, chemical and microbiological parameters. Analysis of the variables monitored in the Pirapó River watershed using factor analysis/principal components analysis (FA/PCA) indicated the formation of three distinct groups of parameters: water temperature (Twater), dissolved oxygen (DO) and a group composed of total suspended solids (TSS), turbidity and nitrite (NO2). The parameters Twater and DO exhibited a relationship with the seasonality, and the TSS, turbidity, and NO2 levels were correlated with surface runoff caused by rainfall events. Principal component analysis (PCA) of the sampling points enabled the selection of the 10 most important variables from among the 14 evaluated parameters. The results showed that the nitrate (NO3), NO2, TSS, turbidity and total phosphorous (TP) levels were related to the soil type, and the parameters DO, electrical conductivity (EC), ammoniacal nitrogen (N-NH3) and thermotolerant coliforms (TC) were related to organic matter pollution, with the P5 sampling site being the most critical site. The ordination diagram of the sampling points as a function of the PCA indicated a reduction from 9 to 5 sampling points, indicating the potential for decreasing the costs associated with monitoring.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Pirapó, Paraná-Brasil, e identificar os pontos críticos de poluição ao longo da bacia. O monitoramento da qualidade da água foi realizado no período de Jan/2011 a Dez/2012, em nove pontos de amostragem distribuídos ao longo do canal principal do rio Pirapó, totalizando 17 coletas. A qualidade da água foi avaliada por meio da determinação de 14 parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. A aplicação da Análise Fatorial/Análise das Componentes Principais (AF/ACP) nas variáveis monitoradas na bacia do rio Pirapó indicou a formação de três grupos distintos: Temperatura da água (Tágua), oxigênio dissolvido (OD) e um grupo composto por sólidos suspensos totais (SST), Turbidez e Nitrito (NO2). Os parâmetros Tágua e OD demonstraram relação com a sazonalidade, e os parâmetros SST, Turbidez e NO2 com o escoamento superficial provocado por eventos de precipitação. A análise dos pontos de amostragem por componentes principais (ACP) permitiu selecionar 10 variáveis com maior importância entre as 14 avaliadas. Verificou-se que os parâmetros nitrato (NO3), NO2, SST, Turbidez e Fósforo Total (FT) estão relacionados ao tipo de solo, e os parâmetros OD, condutividade elétrica (CE), nitrogênio amoniacal (N-NH3) e coliformes termotolerantes (CT) à poluição por matéria orgânica, sendo o ponto P5 de amostragem o trecho mais crítico. O diagrama de ordenação dos pontos de amostragem em função da ACP indicou a redução de 9 para 5 pontos de amostragem, o que implica redução de custos associados ao monitoramento.

Importance of allochthonous resources in the diet of Astyanax aff. fasciatus (Osteichthyes: Characidae) in streams: a longitudinal approach / Importância dos recursos alóctones na dieta de Astyanax aff. fasciatus (Osteichthyes: Characidae) em riachos: uma abordagem longitudinal

The aim of this investigation was to respond the following question: is the consumption of allochthonous resources by Astyanax aff. fasciatus influenced by the longitudinal gradient in streams? To respond this question we sampled fish in the headwater, middle and mouth stretches of four streams (Upper Paraná River basin). Samplings were carried out from July 2007 to June 2008 using electrical fishing. Fish were identified, measured and their stomach contents identified and quantified. Spatial variations (among longitudinal stretches) in the diet were summarized using a principal coordinate analysis (PCoA). Spatial differences in the diet were tested with a multiresponse permutation procedure (MRPP). Allochthonous resources had the highest percentage of the A. aff. fasciatus diet in all stretches; however, the increased importance of autochthonous resources in the fish diet in the stream mouths made these stretches to differ significantly from the middle and headwater ones. The ordination analysis separated the fish diet sampled in the stream mouth from the diet of most fish samples in the headwater and middle stretches. The results highlight the importance of allochthonous resources, mainly insects, in the diet of A. aff. fasciatus. However, the diet was affected by longitudinal gradient and followed the pattern described for these ecosystems, where fish depend basically of allochthonous material in the headwaters and the importance of these resources decrease along the longitudinal gradient.

O objetivo deste estudo foi responder a seguinte pergunta: o consumo de recursos alóctones por Astyanax aff. fasciatus é influenciado pelo gradiente longitudinal dos riachos? Para responder esta questão, foram amostrados peixes na cabeceira, no meio e na foz de quatro riachos (bacia do alto Rio Paraná). As amostragens foram realizadas entre julho/2007 e junho/2008, utilizando-se pesca elétrica. Os peixes foram identificados, medidos e seus conteúdos estomacais identificados e quantificados. Variações espaciais (entre os trechos) na dieta foram sumarizadas através da análise de ordenação de coordenadas principais (PCoA). Diferenças espaciais na dieta foram testadas através do procedimento de permutação de multiresposta (MRPP). Recursos alimentares alóctones compuseram a maior parcela da dieta de A. aff. fasciatus em todos os trechos, porém, na foz dos riachos a dieta diferiu significativamente do meio e da cabeceira, sendo esta diferença causada pelo incremento de recursos autóctones na dieta na foz. A análise de ordenação mostrou a separação da dieta dos peixes amostrados na foz da dieta da maioria dos peixes amostrados na cabeceira e no meio. Estes resultados evidenciam a importância de recursos alóctones, principalmente insetos, na dieta de A. aff. fasciatus. No entanto, a dieta foi influenciada pelo gradiente longitudinal, seguindo o padrão descrito para estes ambientes, onde na cabeceira os peixes dependem primariamente de material alóctone, e ao longo do gradiente ocorre um decréscimo na importância destes recursos.