Los macroinvertebrados bentónicos poseen numerosas propiedades útiles que posibilitan su uso como centinela en programas de biomonitoreo en agua dulce. En combinación con las características del agua y los sedimentos, los macroinvertebrados bentónicos son indicadores potenciales de la calidad ambiental. Por lo tanto, se investigó la presencia espacial de metales potencialmente tóxicos (Al, Zn, Cr, Co, Cu, Fe, Mn y Ni) en muestras de agua, sedimentos y macroinvertebrados bentónicos en una subcuenca del sureste de Brasil, en la ciudad de São Carlos, estado de São Paulo, con el objetivo de verificar la interacción de los metales y el medio ambiente con las comunidades bentónicas en relación con la bioacumulación. Hipotéticamente, podría existir contaminación por metales en el medio acuático de la ciudad debido a la falta de tratamiento de efluentes industriales. Todas las muestras se analizaron mediante el método adaptado de la USEPA y se procesaron en un espectrofotómetro de absorción atómica. La subcuenca estudiada está contaminada por metales tóxicos en aguas superficiales, sedimentos y macroinvertebrados bentónicos. El factor de bioacumulación mostró una tendencia a la bioacumulación de metales por parte de los organismos bentónicos para casi todas las especies de metales. Los resultados muestran un riesgo potencial para la salud humana y del ecosistema, lo que contribuye a los estudios de contaminación por metales en ambientes acuáticos de zonas urbanas.