Caracterização microbiana da água e sedimento do rio Tietê com presença de

detergente

Laís A. Soares a, Iolanda C. S. Duarte a, André C. A. dos Santos a, Elen N. F. Moreno

a, Dagoberto, Y. Okada b, Maria Bernadete A. V. Silva, b

a Universidade Federal de São Carlos – campus – Sorocaba Rodovia João Lemes dos

Santos Km 110 – São Paulo – 264 Bairro do Itinga Sorocaba - São Paulo – Brasil

b Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos – Departamento de

Hidráulica e Saneamento, Av Trabalhador São Carlense, 400, São Carlos-SP, Brasil

(011) 71492579. biolays10@yahoo.com.br

Palavras chave: Rio Tietê, LAS, Coliformes, Bactérias desnitrificantes.

Titulo abreviado: Caracterização microbiana do rio Tietê

ABSTRACT

The water resources is fundamental for life in the Earth, but those with quality to

contact primary and secondary is very threatened by industrial and domestic pollution.

This has generates alerts of shortage of water for consume in many regions of the

World. So, the studies about this are very important. This pollution is present in the

Tietê river, including in cities of Salto and Pirapora do Bom Jesus in São Paulo – Brazil

with formation of foam due to release of untreated sewage containing LAS (Linear

alkylbenzene sulfonates). These points is objects this study from analysis physics –

chemistry and chromatographic to determination of temperature, conductivity, pH,

DQO, organic matter, nitrogen, phosphorus and concentration of detergent (linear

alkylbenzene sulfonates). Total, termotolerant coliforms and denitrified bacteria were

also analyzed.

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RESUMO

Os recursos hídricos são essenciais para as formas de vida que se conhece na Terra, no

entanto, aqueles que ainda apresentam qualidade necessária para contatos primário

(natação, mergulho) e secundário (irrigação) estão cada vez mais ameaçados pela

poluição industrial e doméstica, o que vem culminando nos alertas de escassez de água

em diversas regiões do mundo, então os estudos sobre estes recursos assumem caráter

emergencial e vital. Esta poluição pode ser exemplificada com a contaminação do rio

Tietê, principalmente nas áreas com formação de espumas as quais se devem à presença

de detergente nas águas residuárias que são lançadas nos efluentes sem tratamento

prévio. Os trechos deste rio que perpassam pelas cidades de Salto e Pirapora do Bom

Jesus não fogem a esta realidade e, portanto, são objetos do presente estudo cujo

objetivo principal é avaliar a qualidade físico-química e microbiologia do sedimento e

da água do rio Tietê.

INTRODUÇÃO

Em trechos do rio Tietê, Pinheiros e represa Billings, mais acentuadamente nas

descargas das barragens de Pirapora (rio Tietê) e Traição (rio Pinheiros) têm ocorrido

elevada formação de espumas produzidas por detergentes. As espumas são ricas em

material particulado e metais pesados como cobre, chumbo, níquel e cádmio (Barbieri et

al., 2000). Na cidade de São Paulo, a concentração de detergentes no rio Tamanduateí,

em 1992, foi de 2,3 mg/L (Cetesb, 1992) e no rio Tietê, na região de Pirapora, foi 1,6

mg/L (Hatamura et al., 1993).

Segundo Hatamura et al. (1993), as concentrações de metais nas espumas do rio

Tietê superaram os valores em 20 a 188 vezes aos observados na água, destacando-se,

principalmente ferro (188 vezes) e alumínio (151 vezes). Íons de cobre, cádmio e zinco

apresentaram aumentos de 60, 50 e 49 vezes, respectivamente.

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No rio Macacu, no Estado do Rio de Janeiro, foram encontradas concentrações,

de alquilbenzeno linear sulfonado (LAS- surfactante aniônico) e intermediários de sua

degradação, nas faixas de 14 a 155 µg/L e 1.2 a 14 µg/L, respectivamente. A presença

de intermediários da degradação indicou que a comunidade microbiana presente foi

capaz de oxidar o LAS (Eichhorn et al., 2002). Segundo Larson & Payne (1981), devido

a continua exposição aos surfactantes, os microrganismos aeróbios tornam-se adaptados

e produzem enzimas necessárias para degradá-los.

No entanto, ainda não há estudos sobre a relação de LAS adsorvido no sedimento do rio

Tietê e a microbiota existente nessas condições. Dessa forma o presente trabalho

pretende obter uma relação entre os parâmetros físico-químicos e a concentração de

detergente nos três pontos de amostragem da água e sedimento do rio Tietê (nas cidades

de Salto, Pirapora do Bom Jesus e Barra Bonita) com a diversidade da comunidade

microbiana. A estrutura da comunidade microbiana presente nas águas e nos sedimentos

será avaliada por extração de DNA, PCR/DGGE e também pela presença de coliformes

totais e termotolerantes.

METODOLOGIA

Coletas de água e sedimentos do rio Tietê foram realizadas próximo à cidade de

Pirapora do Bom Jesus e Salto.

Os sedimentos foram amostrados por meio de draga de Birge-Ekman. As

amostras de sedimento foram transferidas para frascos de Duran e armazenadas sob

refrigeração a 4 ºC.

Na coluna d’água, do local da coleta, foram determinados os seguintes

parâmetros: temperatura, condutividade, pH, com auxilio de multisonda. No laboratório,

foram realizadas análises de série de sólidos, sulfato, sulfeto, LAS, nitrogênio total e

amonical, demanda química de oxigênio (DQO) (Apha, 1998). A determinação de

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LAS foi realizada em amostras de água por HPLC utilizando a metodologia descrita e

validada por Duarte et al. (2006). O LAS adsorvido no sedimento foi extraído por

sucessivas lavagens com metanol e banho de ultra-som.

A quantidade de fósforo total nos sedimentos foi determinada segundo método

de Andersen (1976).

A determinação de coliformes é baseada nas características do grupo, que são

bactérias na forma de bacilos, gram-negativos, que produzem ácidos e gases a partir de

lactose. Para isso foi necessário efetuar os seguintes testes: Presuntivo, pelo qual se

verifica a presença de coliformes totais e Confirmativo, no qual se constata a presença

de coliformes termotolerantes.

Para os testes, Presuntivo e Confirmativo, foi realizada a técnica dos tubos

múltiplos inoculados com diluições decimais das amostras, em meios lactosado e

lactosado bile verde brilhante, os quais foram incubados a 35 ºC por 24 horas e a 35 ºC

por 48 horas, respectivamente.

Foi determinado nos sedimentos, o número mais provável de coliformes totais e

termotolerantes e de bactérias desnitrificantes. Para se avaliar o número de coliformes

termotolerantes, distinguindo-os dos demais coliformes foi utilizado o caldo EC

(Escherichia coli) inoculado a partir do teste presuntivo, incubado a 44.5 ºC por 24

horas.

Realizou-se, ainda, análise a partir da técnica dos tubos múltiplos, para de

quantificar as bactérias desnitrificantes presentes nas amostras a partir da técnica do

Número Mais Provável (NMP) (Apha et al, 2005) e (Tiedje, 1982). As amostras foram

inoculadas em meio genérico (Nutriente Broth) acrescido de nitrato de potássio numa

concentração de 500 mg/L, e posteriormente incubadas à 35 °C . Sendo assim, o

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consumo de nitrato e sua desnitrificação foram observados por análise indireta com a

adição de difenilamina ácida, a qual é indicada para verificar a presença de nitrato.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados das análises físico-químicas e microbiológicas estão apresentados

na Tabela 1.

Tabela 1: Dados obtidos dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos

Parâmetros Pirapora do Bom Jesus Salto

Temperatura (°C) 23.9 24.7

Condutividade (mV) 0.10 0.05

pH 7.04 7.14

Sulfato (mg/L) 3 3

Sulfeto (mg/L) 62.5 12.5

DQO bruta (mg/L) 619 213

DQO filtrada (mg/L) 239 73

ST (g/L) 717 166

STV (g/L) 50 37

LAS dissolvido (mg/L) 0.2 1.2

LAS adsorvido (mg/g) 28.1 4.36

Fósforo total (%) 12.2 21

Nitrogênio Total (%) 0.078 0.29

Nitrogênio Amoniacal

(mg/Kg)

1.57 5.93

Coliformes Totais

(NMP/gSTV)

0.79 x 1014 0.43 x 1016

Coliformes

Termotolerantes (NMP/g

STV)

0.26x1014 0.43x1016

Bactérias Desnitrificantes

(NMP/gSTV)

0.57 x 109 1.31 x 1014

Fonte: Própria

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Comparando os parâmetros físico - químico da água e do sedimento pôde-se

verificar que os locais amostrados apresentam algumas similaridades, porém algumas

diferenças foram observadas, por exemplo, na concentração de matéria orgânica, na

forma de DQO bruta e filtrada, a qual foi maior na amostra da água de Pirapora do Bom

Jesus do que em Salto, indicando que este ambiente está mais contaminado por matéria

orgânica e que, provavelmente, há mais descarga de efluentes ao longo do trecho São

Paulo-Pirapora do Bom Jesus do que entre Pirapora de Bom Jesus - Salto.

Segundo Zuccari, et al. (2005), altas concentrações de matéria orgânica presente

nas águas ,estão diretamente relacionadas a poluição e serve para estimar o impacto dos

efluentes sobre os ecossistemas aquáticos. Então, analisando-se os valores encontrados

para a concentração de matéria orgânica (DQO bruta 619 mg/L), verifica-se que a

região de Pirapora do Bom Jesus apresenta maior grau de poluição, se comparada com a

de Salto (DQO bruta 213mg/L). Em ambas as amostras de água houve diferença entre a

DQO bruta e filtrada, isso ocorreu devido a presença de material em suspensão.

Em contrapartida, o sedimento de Salto apresentou maiores índices de

coliformes totais e termotolerantes e, de acordo com Bramorski (2004), o número de

coliformes encontrado nos rios apresenta-se elevados quando o ambiente é contaminado

por metais pesados, indicando que estes microrganismos podem sobreviver em

condições adversas. Não foram realizadas, neste trabalho, análises das concentrações de

metais pesados, mas a literatura revela que estes estão presentes, de forma geral, no rio

Tietê, sendo que em alguns pontos, metais como o chumbo, são encontrados em uma

quantidade que colocam alguns trechos do rio, na classificação de altamente poluído.

(Bramorski, 2004). Esses metais pesados podem ser provenientes de efluentes

industriais não tratados previamente antes de serem descartados nas águas do rio.

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Fósforo, nitrogênio total e amoniacal e LAS dissolvido, também foram

encontrados em maior quantidade no sedimento de Salto (ver tabela1). Muitas vezes,

detergente, fósforo e nitrogênio não são removidos nos sistemas de tratamento de

efluentes (ETE). O detergente em questão, apesar de considerado biodegradável

apresenta difícil remoção, podendo não ser totalmente eliminado da água em ETEs, o

que apresenta riscos as formas de vida presentes no ambiente, já que, mesmo em baixa

concentração pode ser nocivo para diversos organismos.

Provavelmente o sedimento e a água de Salto apresentaram maiores

concentrações de LAS dissolvido do que Pirapora do Bom Jesus, pois grande

quantidade de espumas nas superfícies do rio foi observada, próximo a cidade de

Pirapora do Bom Jesus. Uma vez que concentrações de 1mg/L, de detergente, já são

suficientes para a formação de espumas, estas podem concentrar o detergente e, dessa

forma, diminuir a presença deste na água e no sedimento.

Outra hipótese seria em relação a solubilidade do detergente, pois sabe-se que

quanto maior a temperatura, maior a solubilidade e, como observado na Tabela 1, a

temperatura da água em Salto (24.7ºC) encontrou-se maior do que a em Pirapora do

Bom Jesus (23.9ºC).

A presença de grande quantidade de nitrogênio no sedimento de Salto

proporcionou maiores concentrações de bactérias desnitrificantes (1.31 x 1014

NMPg/STV). A desnitrificação, segundo Jeronimo, et al (1996), possui grande

importância no tratamento de águas residuárias, pois remove o nitrogênio,

principalmente na forma de nitrato, o que contribui para amenizar o problema da

eutrofização nos corpos d’água receptores

As diferenças encontradas entre as regiões estudadas podem ser atribuídas,

também, aos locais de coleta de amostras, já que em Salto a coleta foi realizada próxima

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a uma barragem, local favorecido pelo acúmulo de nutrientes e consequentemente de

bactérias, enquanto que em Pirapora o ponto de coleta não teve influencia da

proximidade com nenhuma barragem.

CONCLUSÃO

O presente trabalho encontra-se na fase inicial, portanto ainda não pôde-se obter

conclusões definitivas, outras amostragens e parâmetros deverão ser realizados, afim de

compreender a dinâmica dos poluentes e sua relação com a microbiota presente.

Análises de biologia molecular serão realizadas para avaliar a riqueza dessa comunidade

microbiana.

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