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CARACTERIZAÇÃO DE QUALIDADE DE ESCORRÊNCIAS PLUVIAIS DA CIDADE DE LISBOA – ORIGEM DA POLUIÇÃO
MICROBIOLÓGICA
Gaspar QUEIROZ1; Filipa FERREIRA2; Ricardo SANTOS3; Sílvia MONTEIRO3;
José S. MATOS4
RESUMO
Em resposta à crescente preocupação com a poluição urbana e a qualidade dos meios
receptores, e atendendo ao recente desenvolvimento de métodos de Microbial
SourceTracking (MST), destinados a aferir a origem da contaminação fecal presente nos
efluentes (humana e animal), este estudo incide sobre a caracterização da qualidade de
escorrências pluviais em três bacias urbanas de Lisboa. O desenvolvimento do estudo tem
por objectivo: (i) avaliar a qualidade das escorrências pluviais em bacias urbanas, com
ênfase na contaminação fecal e no parâmetro CQO; (ii) desenvolver a técnica de
marcadores de DNA mitocondrial para espécies típicas de meio urbano (humanos, cães e
gatos); (iii) avaliar a origem da poluição fecal existente, através da utilização dos
marcadores de DNA mitocondrial desenvolvidos especificamente para as espécies animais
referidas. Foram recolhidas amostras de escorrências pluviais e analisados os seguintes
parâmetros: CQO, Escherichia coli, Enterococos intestinais e DNA mitocondrial específico
de diferentes organismos (utilizando a técnica de PCR), para determinação da origem da
contaminação fecal. Concluiu-se que os níveis de CQO são elevados (concentrações
médias de 102 a 439 mg/l) e que existe uma forte contaminação fecal (concentrações
médias de E.Coli. entre 1.3x103 e 6.2x104 NMP/100 ml), sobretudo de origem humana e
animal (canina e felina). Estudos futuros focar-se-ão na pesquisa de contaminação de
outros animais citadinos (pombos, gaivotas e ratos) e na contribuição quantitativa de cada
um dos animais poluidores em cada uma das amostras.
Palavras-chave: escorrências pluviais; marcadores de DNA mitocondrial; origem da
contaminação fecal; poluição microbiológica.
1 Aluno do Mestrado em Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico, [email protected] 2 Professora Auxiliar do Instituto Superior Técnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa,
[email protected] 3 Investigador, Instituto Superior Técnico, Laboratório de Análises, Instituto Superior Técnico, Av.
Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, [email protected] e [email protected] 4 Professor Catedrático do Instituto Superior Técnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa,
2
1 INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas, os países desenvolvidos têm demonstrado uma preocupação
crescente com a poluição urbana. Esta preocupação abrange essencialmente três áreas de
monitorização, controle e intervenção: a qualidade do ar, a qualidade da água e a gestão e
reciclagem dos resíduos sólidos. Os dois grandes factores que contribuem para a poluição
da água em meio urbano são as águas residuais, por um lado, e as escorrências pluviais,
por outro. Estas últimas são resultado directo da precipitação sobre a bacia urbana e
arrastam os poluentes que se acumulam em tempo seco, transportando-os até à rede de
águas residuais. Vários estudos têm revelado que a carga poluente é dependente de um
conjunto de factores de três naturezas diferentes: uns prendem-se com as características
geomorfológicas da bacia de drenagem (Butler e Memon, 1999, citado por Ferreira, 2006);
outros com as condições climatéricas ou regime de precipitação produzido sobre a bacia
(Gnecco et al., 2004); e ainda outros com o tipo de ocupação da bacia (Gray, 2004).
Em meio urbano, é comum as escorrências superficiais conterem matéria orgânica
proveniente de resíduos vegetais, como folhas de árvores, e bactérias de origem fecal
provenientes de diferentes dejectos animais. Estima-se que cerca de 17 g/(m2.ano) de
dejectos caninos sejam depositados nas zonas pavimentadas urbanas, e que a carga
poluente produzida pelos cães de uma cidade como Manchester, no Reino Unido (que em
2001 tinha uma população de cerca de 2,5 milhões de habitantes), seja equivalente à
produzida por 25 a 30 000 habitantes (Gray, 2004). Em Nova York, os cães depositam
diariamente nas ruas da cidade 68 toneladas de dejectos e 405 000 litros de urina, grande
parte dos quais acabam por ser arrastados durante o tempo de chuva (Feldman, 1974;
citado por Gray, 2004).
A preocupação com a qualidade dos meios aquáticos, quer no que respeita a problemas de
saúde e custos de encerramento de zonas balneares e de aquacultura por fraca qualidade
da água, quer no que respeita ao cumprimento das Directivas internacionais (nos países
europeus - European Union Directive 2006/7/EC, COD/2002/0254), tem crescido de
importância nos últimos anos. Actualmente, a qualidade das águas é baseada na presença
de bactérias indicadoras de contaminação fecal (Escherichia coli (EC) e Enterococos
intestinais (EI)). No entanto, estas bactérias não permitem a identificação da fonte da
contaminação existente nos aquíferos, facto que é de extrema relevância para perceber e
debelar o problema de contaminação fecal logo desde a sua origem. O conceito de que a
origem da contaminação pode ser rastreada utilizando métodos microbiológicos,
genotipicos, fenotipicos e químicos é denominado de Microbial Source Tracking. Todos os
métodos utilizados em Microbial Source Tracking baseiam-se na premissa de que diferentes
organismos apresentam características diversas que permitem a sua distinção.
Diversas metodologias utilizadas no diagnóstico das fontes de poluição têm como base a
técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction) que é baseada na amplificação de
sequências específicas de DNA de um determinado organismo. Este tipo de métodos, que
não estão dependentes de métodos culturais, é muito importante, dada a rapidez de
obtenção de resultados (Domingo et al. 2007) e a sua elevada especificidade e
sensibilidade.
Os estudos mais recentes testam diversos marcadores genéticos, entre os quais
marcadores mitocondriais específicos, com o objectivo de estabelecer a espécie geradora
da contaminação fecal registada (e.g., Ballesté et al., 2010). Estes marcadores têm sido
aplicados em diversos países e a recursos hídricos no geral, nomeadamente: bacias
3
hidrográficas não urbanas, na Áustria (Reischer et al., 2011) e Califórnia, EUA (Kildare et
al., 2007); em rios, no Canadá (Martellini et al., 2005; Kortbaoui et al., 2009) e em Espanha
(Ballesté e Blanch, 2010); águas superficiais e costeiras, no Reino Unido (Baker-Austin et
al., 2010). Baker-Austin et al. (2010) conseguiu identificar correctamente a origem da
contaminação fecal em 85% (17/20) das amostras. Têm também sido aplicados em
contextos mais urbanos, designadamente: para avaliar a presença de poluição fecal
humana em linhas de água naturais, em tempo de chuva, em bacias servidas por fossas
sépticas individuais, na Austrália (Ahmed et al., 2008); e para demonstrar a presença de
ligações indevidas em colectores pluviais que descarregam constantemente em tempo
seco, na Califórnia, EUA (Sercu et al., 2009).
Os estudos citados referem o bom desempenho dos marcadores mitocondriais, bem como a
crescente precisão e assertividade dos resultados. Ahmed et al. (2008) desenharam dois
marcadores genéticos específicos para humanos (HF183 e HF134), em amostras de linhas
de água naturais, em tempo de chuva, com elevados níveis de indicadores de contaminação
fecal (EC, na ordem de 1,2 a 5,1 x106 NMP/100 ml, e EI, entre 4,5 a 5,6 x105NMP/100 ml),
conseguindo detectar contaminação fecal humana em 40% dos testes para três diferentes
locais e três eventos num dos marcadores e 70% dos testes com o outro.
Contudo, este tema continua a ser pouco desenvolvido em Portugal, o que resulta num
fraco espólio de informação sustentada. Neste sentido, o presente trabalho pretende
colmatar esta carência de investigação e conhecimentos, servindo assim as entidades
gestoras dos sistemas de drenagem urbanos. Através da análise de amostras de
escorrências pluviais, pretende-se determinar as características e origem da poluição fecal
depositada em meio urbano, utilizando marcadores de DNA mitocondrial que permitem a
identificação das espécies que originaram a poluição captada. Assim, pretende-se identificar
na poluição fecal das escorrências pluviais da zona em estudo, as seguintes espécies:
humanos, cães e gatos.
2 METODOLOGIA
2.1 Selecção da bacia experimental e sua caracterização
De forma a avaliar a qualidade das escorrências pluviais na cidade de Lisboa, foram
seleccionadas três bacias experimentais que se consideram representativas dos diferentes
tipos de ocupação e utilização do espaço urbano da cidade. Assim, foram recolhidas
amostras nas sub-bacias de Alcântara, Rua da Madalena e Bairro das Ilhas,
respectivamente localizadas nas bacias E, L e KJL (tal como ilustrado na Figura 1), servidas
pelo sistema de drenagem afluente à ETAR de Alcântara.
A escolha da bacia experimental de Alcântara deveu-se a dois principais factores: a
existência de estudos anteriores sobre esta bacia (Ferreira, 2006; Gondim, 2008) e portanto
de dados referentes a poluição em escorrências pluviais urbanas; bem como o facto da
bacia reunir diversos tipos de ocupação de solo, de intensidade de tráfego e de
características geomorfológicas, potenciando o interesse dos resultados obtidos. A bacia
compreende-se entre o Instituto Superior de Agronomia (ISA) e a Avenida da Índia, no
bairro de Alcântara. Apresenta diversas zonas de ocupação distintas: uma grande zona
residencial, parte com moradias e pequenos jardins, parte com prédios com pátios interiores
impermeáveis; zonas de pequeno comércio, com lojas, cafés e restaurantes; nas zonas de
4
cota mais baixa verifica-se um tráfego intenso, com muitas carreiras de autocarros e alguns
elétricos. Embora, à excepção do ISA, a bacia seja quase totalmente impermeável, algumas
ruas são bastante arborizadas e pavimentadas com calçada e uma parte dos telhados (um
quarto a um terço) drena directamente para a rua. Os pontos de amostragem escolhidos, a
que se referem a Figura 2 e o Quadro 1, pretendem mostrar esta diversidade e ao mesmo
tempo assegurar uma correlação estreita com os obtidos por Ferreira (2006) e Gondim
(2008).
Figura 1 – Localização geral das sub-bacias experimentais, em Lisboa (adaptado de Google ©2012).
Figura 2 – Localização dos pontos de amostragem na sub-bacia de Alcântara.
A6
A4
A5
A3
A1
5
Quadro 1 – Localização dos pontos de amostragem, na sub-bacia de Alcântara.
A bacia experimental do Bairro das Ilhas, na freguesia de São Jorge de Arroios, é
significativamente menor que a anterior, sendo caracterizada pela sua ocupação residencial
sem actividades comerciais significativas, arruamentos estreitos, geralmente de sentido
único, e declividade não acentuada. A zona em estudo é um bairro delimitado pela rua
Visconde de Santarém a Norte, pela calçada de Arroios a Este, pela rua Pascoal de Melo a
Sul e pela rua Dona Estefânia a Oeste, como é possível ver na Figura 3. O tráfego é
reduzido e tem zonas de acesso exclusivamente pedonal. É uma zona essencialmente sem
vegetação, exceptuando o jardim Cesário Verde. No Quadro 2 apresenta-se a localização e
características dos pontos de amostragem seleccionados no Bairro das Ilhas.
O terceiro conjunto de pontos de amostragem situa-se na Rua da Madalena, em plena
Baixa Pombalina. Este arruamento apresenta uma forte actividade comercial e tráfego
rodoviário intenso, com passagem regular de autocarros e, no fundo da rua, junto ao Martim
Moniz, também de elétricos. O seu declive é acentuado, com ponto alto no Largo Adelino
Amaro da Costa (Largo do Caldas). Na Figura 4 e no Quadro 2 apresenta-se a localização e
características dos pontos de amostragem seleccionados na Rua da Madalena.
Figura 3 – Localização dos pontos de amostragem na sub-bacia do Bairro das Ilhas.
# Localização Características
A1Junto do portão sudeste do Instituto
Superior de Agronomia.
Reduzida ocupação e impermeabilização; zona de cobertura
vegetal e árvores; declive médio.
A2Na rua João de Barros, junto do
cruzamento com a Rua Pedro Calmon.
Zona residencial de moradias, sem actividade comercial; ruas
arborizadas; declive baixo.
A3Na praça de Táxis da Rua Luís de
Camões.
Zona residencial de prédios, de tráfego intenso; café junto do
ponto de recolha; declive elevado.
A4Na paragem de autocarro do Largo do
Calvário.
Intensa actividade comercial e tráfego pedonal e rodoviário;
declive baixo.
A5 No lado norte Largo das Fontainhas.Intensa actividade comercial e tráfego pedonal e rodoviário;
declive baixo.
A6No largo no final da Rua da Cozinha
Económica
Zona de estacionamento, com trafego elevado e declive
praticamente nulo; entupimentos do sumidouro.
I1I2
I4
6
Quadro 2 – Localização dos pontos de amostragem na sub-bacia do Bairro das Ilhas.
Figura 4 – Localização dos pontos de amostragem na sub-bacia da Rua da Madalena.
Quadro 3 – Localização dos pontos de amostragem na Rua da Madalena.
2.2 Descrição do trabalho experimental
O trabalho de campo incidiu na recolha de amostras de escorrências pluviais, à entrada de
sumidouros, originadas por eventos pluviométricos consecutivos em diversos pontos de
amostragem situados na bacia de Alcântara (A), no Bairro das Ilhas (I) e na Rua da
Madalena (M). As campanhas foram realizadas durante os meses de Abril a Julho de 2012.
As escorrências foram captadas através de caixas interceptoras localizadas no interior dos
sumidouros. Estes dispositivos, ilustrados na Figura 5, dispõem de uma pequena abertura,
que permite a entrada das escorrências pluviais, apresentam reduzidas dimensões e uma
capacidade de quatro litros.
# Localização Características
I1Na esquina Sudeste do jardim Cesário
Verde.
Zona com vegetação presente, e zonas permeáveis;
pavimento em calçada e pouco trafego; declive médio.
I2R. Cidade da Horta, junto às escadas
da R. Ilha do Pico
Zona pedonal larga (escadas) com drenagem directa das
escorrências de coberturas; declive médio.
I3Calçada de Arroios, no cruzamento com
R. de Ponta DelgadaZona de tráfego superior às restantes; declive elevado.
I4 Largo no final da R. dos Açores.Zona de estacionamento totalmente impermeável;
escorrências de coberturas; declive desprezável.
I5Escadas que ligam a R. Ilha Terceira
com o jardim Cesário Verde.
Zona pedonal estreita (escadas) de pouco tráfego pedonal;
declive médio.
I6Nas mesmas escadas que I5, mas
mais abaixo.
Zona pedonal estreita (escadas) de pouco tráfego pedonal;
declive médio.
M1
M2
M3
# Localização Características
M1R. Madalena a subir, no sumidouro
junto ao nº127.
Zona impermeável de intenso tráfego e actividade comercial;
declive elevado.
M2 R. Madalena, junto ao Largo do Caldas.Zona impermeável comercial, de trafego intenso; restaurantes
próximos; declive baixo.
M3R. Madalena, cruzamento com R.
Condes de Monsanto.
Zona impermeável de intenso tráfego e actividade comercial;
passagem de elétricos; declive elevado.
7
Figura 5 – Exemplo de montagem do dispositivo de recolha de escorrências pluviais (à esquerda) e
deposição de sedimentos em tempo seco (à direita).
De uma campanha para a seguinte, é necessária uma intervenção de limpeza e verificação
das condições do material, pois fica depositada nos sumidouros uma quantidade elevada de
partículas sólidas e de detritos (tal como se visualiza na Figura 5), procedendo-se então a
uma lavagem da caixa com água. Este procedimento deve ser feito com luvas, de modo a
não contaminar a caixa com DNA humano, devendo ser assegurado anteriormente à
ocorrência de um evento de precipitação.
Ao ocorrer um evento pluviométrico, a equipa de trabalho desloca-se para a zona em estudo
de forma a recolher as amostras (são recolhidos dois frascos de 1 litro de capacidade por
ponto de amostragem) e fazê-las chegar ao laboratório rapidamente. Procede-se então à
determinação dos seguintes parâmetros: CQO (através da utilização de kits), EC e EI
(através dos métodos Colilert e Enterolert, respectivamente, com procedimentos tais como
descritos em Rivera e Rock (2011)) e DNA mitocondrial especifico de diferentes organismos
(tal como descrito no subcapítulo 2.3), para determinação da origem da contaminação fecal
presente.
2.3 Técnica de marcadores de DNA mitocondrial para espécies típicas de meio
urbano
As amostras foram concentradas por centrifugação e o DNA foi extraído através do kit
QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen). A partir do DNA extraído foram efectuados ensaios de PCR
para a determinação da presença de DNA proveniente de humanos, cães, gatos, ratos,
pombos e gaivotas. Os resultados foram visualizados num gel de agarose (2.5%) após
coloração com brometo de etídeo.
3 ANÁLISE E APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS
Os eventos pluviométricos ocorridos durante o período das campanhas experimentais, de
Março a Maio de 2012, foram analisados com base na informação udográfica proveniente
da estação climatológica do Instituto Geofísico Infante Dom Luiz (IGIDL), em Lisboa. Na
Figura 6 apresenta-se graficamente a precipitação horária registada (incluindo a realização
de campanhas experimentais). Verifica-se que os picos de precipitação mais significativos
ocorreram no início e meio de Maio, atingindo intensidades médias horárias de cerca de3 e
7 mm/h, respectivamente
8
Figura 6 – Precipitação horária registada durante o período de realização das campanhas
experimentais (de Março a Junho).
Para precipitações manifestamente reduzidas – tipicamente inferiores que 0.5 mm/h – não
foram realizadas campanhas de amostragem uma vez que tais precipitações não
originavam escorrências em quantidade suficiente para recolha e/ou análise laboratorial.
Os resultados de qualidade das escorrências pluviais, no que se refere aos parâmetros
físico-químicos e microbiológicos, foram submetidos a um tratamento estatístico com vista à
análise da sua variabilidade. No Quadro 4 apresenta-se a síntese dos principais parâmetros
estatísticos descritivos relativos à qualidade das escorrências pluviais dos locais
monitorizados. A representação gráfica dos extremos, quartis e mediana, que permite aferir
relativamente à variabilidade e simetria da amostra, é ilustrada pela Figura 7 (para EC e EI
optou-se por uma escala logarítmica).
Quadro 4 – Síntese dos principais parâmetros estatísticos descritivos relativos à qualidade das
escorrências pluviais das bacias experimentais.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
01-03-2012 16-03-2012 31-03-2012 15-04-2012 30-04-2012 15-05-2012 30-05-2012
Pre
cip
itaç
ão (
mm
)
Precipitação instantânea em Lisboa
Campanhas fins de semana Precipitação Instantânea
Alcântara Ilhas Madalena
CQO E. coli Enterococos CQO E. coli Enterococos CQO E. coli Enterococos
(mg/l) (NMP/100 ml) (NMP/100 ml) (mg/l) (NMP/100 ml) (NMP/100 ml) (mg/l) (NMP/100 ml) (NMP/100 ml)
Conc. médias 439 5.1E+04 6.2E+04 102 6.0E+03 1.3E+04 341 2.6E+04 4.7E+04
Desvio padrão 348 6.5E+04 1.1E+05 76 1.4E+04 1.7E+04 291 6.9E+04 5.7E+04
Assimetria 0.51 1.85 3.56 2.35 3.29 1.71 1.00 3.26 1.17
máximo 1 091 2.4E+05 4.8E+05 346 4.8E+04 4.8E+04 937 2.4E+05 1.6E+05
3º Quartil 728 6.4E+04 5.6E+04 117 4.4E+03 1.5E+04 502 4.5E+03 7.2E+04
mediana 358 2.4E+04 2.9E+04 70 1.4E+03 6.4E+03 240 2.1E+03 2.4E+04
1º Quartil 138 1.1E+04 1.2E+04 55 7.2E+02 2.4E+03 111 9.9E+02 3.3E+03
Mínimo 33 1.0E+02 8.0E+01 45 1.3E+02 9.3E+02 76 1.7E+02 1.5E+03
Amplitude 1 058 2.4E+05 4.8E+05 301 4.8E+04 4.7E+04 861 2.4E+05 1.5E+05
Nº dados 19 18 18 17 12 12 14 12 12
9
Figura 7 – Gráficos tipo box-and-whiskers representativos da distribuição dos valores obtidos de
CQO, E. coli e Enterococos, para as três bacias experimentais.
Verifica-se que a concentração média em CQO na sub-bacia de Alcântara é de 439 mg/l,
apresentando valores de 102 e 341 mg/l para as sub-bacias do Bairro das Ilhas e da Rua da
Madalena. No que se reporta aos parâmetros microbiológicos, nomeadamente a EC, as
concentrações médias variam entre 1.3 x103 e 6.2 x 104 NMP/100 ml, nas três sub-bacias.
O parâmetro EI apresenta valores similares, entre 1.3x103 e 6.2 x 104, nas sub-bacias em
estudo. Os desvios padrão são, tipicamente, da ordem de grandeza das concentrações
médias registadas.
Tal como seria de esperar atendendo aos usos e características das três sub-bacias em
análise, as escorrências pluviais do Bairro das Ilhas apresentam, globalmente, os menores
níveis de poluição. As escorrências pluviais da Rua da Madalena assumem valores
intermédios, embora mais parecidos com os registados em Alcântara.
Os elevados valores médios referentes às concentrações em CQO, EC e EI merecem relevo, uma vez que evidenciam o significativo impacto no meio receptor, em resultado da descarga de escorrências pluviais. À excepção da maioria dos valores de CQO obtidos no Bairro das Ilhas, as concentrações excedem, claramente, o valor limite de emissão definido pelo Decreto-Lei nº 236/98, de 150 mg/l para CQO. De acordo com a Directiva 2006/7/CE, os valores dos parâmetros microbiológicos correspondentes à classe de qualidade boa para águas costeiras e de transição (de 200 e 500 NMP/100 ml, respectivamente para EI e EC), são sistematicamente excedidos pelas amostras analisadas.
Nos Quadros 5 a 7 apresentam-se, para cada ponto de amostragem das três sub-bacias
consideradas, as concentrações obtidas para os parâmetros microbiológicos e os resultados
referentes aos marcadores PCR para humanos, gatos e cães. Os resultados apresentados
nos quadros representam as amostras com resultados positivos (+), negativos (-) e também
os que por alguma razão (falta de amostra, contaminação exógena, entre outras) não foi
possível obter resultados (não avaliado – n.a.). Alguns dos pontos de amostragem
inicialmente considerados vieram a demonstrar apresentar problemas pelas seguintes
razões:
feito no excel:
1.E+00
1.E+01
1.E+02
1.E+03
1.E+04
1.E+05
1.E+06
Alcântara Ilhas Madalena
Enterococos (NMP/100 ml)
1.E+00
1.E+01
1.E+02
1.E+03
1.E+04
1.E+05
1.E+06
Alcântara Ilhas Madalena
E. coli (NMP/100 ml)
0
200
400
600
800
1000
1200
Alcântara Ilhas Madalena
CQO (mg/l)
10
A4 – frequentemente continha sopa e leite;
I1 – por vezes não possibilita uma recolha eficaz, por deficiência do sistema instalado;
I2 – algumas vezes inundado e entupido;
I3 – difícil acesso, viaturas estacionadas.
Quadro 5 – Resultados dos marcadores PCR para os pontos de amostragem da sub-bacia de
Alcântara.
E. coli Enterococos
Data Humano Cão Gato
1ª Amostragem n.a. n.a. + - -
25-10-2011 n.a. n.a. - - -
15-03-2011 n.a. n.a. - - -
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. + +
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
03-05-2012 9,77E+04 4,84E+05 + + -
19-04-2012 1,00E+02 1,20E+03 - - -
26-04-2012 n.a. n.a. - + -
15-03-2012 n.a. n.a. + - -
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
24-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. + +
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 1,09E+03 8,00E+01 n.a. - -
19-04-2012 1,41E+05 8,66E+04 - - -
26-04-2012 2,42E+05 6,49E+04 - + -
03-05-2012 3,13E+04 1,98E+04 - + -
07-05-2012 6,90E+04 1,45E+05 - + +
25-10-2011 n.a. n.a. + - -
15-03-2012 n.a. n.a. + - -
15-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - +
30-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 4,84E+04 4,84E+04 n.a. - -
19-04-2012 1,72E+04 2,61E+04 + - -
26-04-2012 2,01E+04 3,08E+04 - - -
03-05-2012 3,72E+04 6,10E+03 + + -
07-05-2012 2,82E+04 1,92E+04 - + +
1ª amostragem n.a. n.a. + + +
25-10-2011 n.a. n.a. + - -
15-03-2012 n.a. n.a. + - -
03-02-2012 n.a. n.a. n.a. - -
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
18-03-2012 n.a. n.a. n.a. - +
30-03-2012 n.a. n.a. n.a. + -
30-03-2012 n.a. n.a. n.a. - +
15-04-2012 1,24E+03 1,16E+03 n.a. - -
26-04-2012 1,66E+04 5,79E+04 - + -
03-05-2012 4,02E+03 2,75E+04 - + +
07-05-2012 1,72E+04 5,19E+04 + + +
A5
(NMP/100mL)
PCR
A1
A2
A3
A4
11
Quadro 5 – Resultados dos marcadores PCR para os pontos de amostragem da sub-bacia de
Alcântara. (cont.)
Quadro 6 – Resultados dos marcadores PCR para os pontos de amostragem da sub-bacia do
Bairro das Ilhas.
E. coli Enterococos
Data Humano Cão Gato
1ª amostragem n.a. n.a. + - +
25-10-2012 n.a. n.a. + - -
15-03-2012 n.a. n.a. + - +
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - +
30-03-2012 n.a. n.a. n.a. + +
30-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
19-04-2012 n.a. n.a. - - -
26-04-2012 1,41E+05 4,35E+04 + + -
03-05-2012 8,82E+03 9,28E+03 - + +
A6
(NMP/100mL)
PCR
E. coli Enterococos
Data Humano Cão Gato
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. + +
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. + -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 4,84E+04 4,84E+04 n.a. - -
19-04-2012 n.a. n.a. - - -
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. + -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. + -
15-04-2012 7,22E+03 1,45E+04 n.a. - +
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 1,26E+02 9,30E+02 n.a. - -
19-04-2012 6,49E+04 2,42E+05 - - -
26-04-2012 n.a. n.a. - + +
03-05-2012 8,20E+02 2,52E+03 + + +
07-05-2012 1,24E+03 1,92E+03 - + +
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 3,98E+03 4,84E+04 n.a. - +
19-04-2012 n.a. n.a. - - -
26-04-2012 1,60E+03 1,46E+03 - + +
03-05-2012 4,00E+02 1,55E+04 - + +
07-05-2012 4,00E+02 7,98E+03 + + +
30-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 1,69E+03 9,77E+03 n.a. - -
03-05-2012 5,84E+03 3,42E+03 + + +
07-05-2012 8,20E+02 4,76E+03 + + +
I1
I2
I3
I4
I5
I6
(NMP/100mL)
PCR
12
Quadro 7 – Resultados dos marcadores PCR para os pontos de amostragem da sub-bacia da Rua
da Madalena.
Com base na informação apresentada nos Quadros 5 a 7, evidencia-se uma contaminação
fecal significativa explicitada nos elevados valores encontrados para as duas bactérias
comumente utilizadas como indicadores de contaminação fecal (EC e EI). A análise,
efectuada por PCR, permite aferir quais os diferentes agentes responsáveis por esta
contaminação. Até à data, foram avaliados marcadores para humanos, cães e gatos e, em
duas amostras (não incluídas nos quadros anteriores), para pombos. Os resultados indicam
uma contribuição bastante relevante dos animais estudados, com 57% de amostras
positivas para pelo menos um dos animais e 9% das amostras positivas para os três
animais (humanos, cães e gatos). As duas amostras analisadas para os marcadores de
pombo (recolhidas nos pontos de amostragem A3 e A4 a 7 de Maio) foram positivas.
Atendendo aos resultados actualmente apurados, existe uma forte componente fecal de
origem humana na sub-bacia de Alcântara, que se pode dever ao facto desta abranger
zonas residenciais, com intenso tráfego pedonal e vida nocturna relevante. É importante
também referir que, no Bairro das Ilhas, a percentagem de resultados positivos para gatos e
cães é superior quando comparada com os outros locais de ensaio. Isto é justificado por ser
uma zona fundamentalmente residencial, o que implica a existência de um maior número de
E. coli Enterococos
Data Humano Cão Gato
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - +
24-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. + +
15-04-2012 1,70E+02 8,70E+03 n.a. + +
19-04-2012 2,26E+03 3,87E+04 - - -
26-04-2012 2,01E+03 1,45E+03 - + -
03-05-2012 3,50E+03 1,54E+05 + + +
07-05-2012 1,48E+03 6,90E+04 + + +
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
18-03-2012 n.a. n.a. n.a. - +
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 4,84E+04 4,84E+04 n.a. - -
19-04-2012 n.a. n.a. - - -
26-04-2012 2,31E+03 3,82E+03 - + -
03-05-2012 7,64E+03 5,24E+03 + + +
07-05-2012 1,24E+03 7,94E+04 - + +
16-03-2012 n.a. n.a. n.a. - -
24-03-2012 n.a. n.a. n.a. + +
30-03-2012 (Manhã) n.a. n.a. n.a. - -
30-03-2012 (Tarde) n.a. n.a. n.a. - -
15-04-2012 4,84E+04 4,84E+04 n.a. - -
19-04-2012 2,42E+05 1,55E+05 - - -
PCR
M1
M2
M3
(NMP/100mL)
13
animais de companhia, aumentando, consequentemente, a sua influência para os
resultados positivos.
A Rua da Madalena apresenta uma contaminação fecal de origem humana superior à
animal, possivelmente por ter uma intensa actividade comercial, embora a diferença seja
mais ténue que no caso de Alcântara.
4 PRINCIPAIS CONCLUSÕES
O presente estudo foi desenvolvido com os objectivos principais de avaliar a qualidade das
escorrências pluviais em meio urbano (concentrações médias de CQO, EC e EI para
diversos eventos pluviométricos) e, adicionalmente, avaliar a origem da carga
microbiológica poluente, identificando a proveniência dos dejectos animais (espécie animal,
nomeadamente humanos, cães e gatos), através da técnica de marcadores de DNA
mitocondrial. A análise dos marcadores mitocondriais constitui uma técnica inovadora na
pesquisa da origem da poluição fecal em meio urbano, com grande potencial de aplicação
na redução da poluição depositada em tempo seco, especialmente com o alargamento da
detecção da origem a outras espécies comuns ao meio urbano actual, nomeadamente
ratazanas, pombos ou gaivotas. Embora não se encontrem utilizando a mesma aplicação
destas técnicas na literatura, estudos anteriores utilizando este tipo de abordagem (DNA
mitocondrial) já foram efectuados em diferentes tipos de amostra, tendo como resultados
uma alta especificidade e sensibilidade (Ballesté et al., 2010).
Concluiu-se que os níveis de CQO são elevados (concentrações médias de 102 a 439 mg/l)
e que existe uma forte contaminação fecal (concentrações médias de EC entre 1.3x103 e
6.2x104 NMP/100 ml; concentrações médias de EI entre 1.3x103 e 6.2 x 104), sobretudo de
origem humana e animal. De facto, é possível detectar a presença de contaminação fecal
de origem humana, canina ou felina em cada ponto de amostragem da bacia de Alcântara,
do Bairro das Ilhas e da Rua da Madalena.
Estudos futuros focar-se-ão na pesquisa de contaminação de outros animais citadinos
(pombos, gaivotas e ratos) e na contribuição quantitativa de cada um dos animais
poluidores em cada uma das amostras.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Instituto Geofísico Dom Luiz pela cedência de dados de
precipitação, sem os quais não teria sido possível efectuar parte do tratamento de dados
apresentado.
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