padrão de qualidade e riscos...

Padrão de qualidade e riscos microbiológicos

Decaimento de patógenos em lodo de esgoto

Seminário Internacional

Uso de Lodo de Esgoto em Solos Contribuições para a Regulamentação no Brasil

9 e 10 de maio – Belo Horizonte/MG

Identificação

do Perigo

Dose Resposta

Avaliação da Exposição

Caracterização do Risco

Gerenciamento do Risco

AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO MICROBIOLÓGICO (AQRM)

DOSE

CENÁRIOS DE EXPOSIÇÃO

• CENÁRIO A

Ingestão do lodo / lodo incorporado no solo

População Exposta: agricultores e crianças

• CENÁRIO B

Ingestão de alimentos cultivados em solos adubados com lodo de esgoto

População em geral

• CENÁRIO C

Inalação de aerosóis no momento da aplicação

População exposta: agricultores / crianças / vizinhança

CENÁRIOS DE EXPOSIÇÃO

Lodo Lodo +Solo Alimento

Ingestão

• Taxa aplicação

• Decaimento • Taxa ingestão • Frequência

• Concentração patógeno

• Taxa ingestão • Frequência

• Solo aderido cultura • Higien. / Processam. • Taxa ingestão • Tempo plantio • Frequência

ESTUDOS DECAIMENTO DE PATÓGENOS EM LODO DE ESGOTO APLICADO AO SOLO

2012

•Cultura de Cana-de-Açucar, Fazenda APTA, Piracicaba

• ETE de Taubaté (Tremembé)

• Tratamento superficial e em profundidade (0,10 m)

• 36 semanas

2014

•Cultura de Eucaliptos, Suzano Papel e Celulose S/A, Avaré

• ETE Jundiaí e ETE Taubaté (Tremembé)

• 52 semanas

2016

•Cultura de Eucaliptos - Fazenda Demétrio, Piracicaba

•Casa de Vegetação CENA/USP

• ETE Piracicamirim, de Piracicaba,

• 41 semanas

MICRORGANISMOS ESTUDADOS

• Coliformes termotolerantes (NMP gST-1)

Técnica dos Tubos Múltiplos: USEPA, 2006 – Method 1681.

• Salmonella (NMP gST-1)

Técnica do Número Mais Provável: USEPA, 2006 – Method 1682.

• Vírus viáveis (UFP gST-1)

Quantificação por cultura celular: USEPA, 2003 - Appendix H : Method for the Recovery and Assay of Total Culturable Viruses from Sludge

• Ovos Viáveis de Ascaris (No de Ovos Viáveis gST-1)

USEPA, 2003 - Appendix I Test Method for Detecting, Enumerating, and Determining the Viability of Ascaris Ova in Sludge

USEPA, 2003. Environmental Regulations and Technology:Control of pathogens and Vector Attraction in SewageSludge. EPA/625/R-92/013.

Processo de Aplicação do Lodo de Esgoto no Solo

Saco de Tule (litterbags)

0,30 m Largura 1,00 m Comprimento

DECAIMENTO INDICADORES E PATÓGENOS EM SOLO FERTILIZADO COM LODO DE ESGOTO

CULTIVO CANA-DE-AÇÚCAR (2012)

• Tratamento 1(T1)

Sacos de tule com lodo foram enterrados a 0.10 m de

profundidade, simulando a aplicação mecânicado lodo de esgoto na entre linha de plantio (faixa de 0,30 m de largura) - época de ocorrência de chuvas de primavera/verão

• Tratamento 2 (T2)

Sacos de tule com lodo foram colocados na superfície do solo e

na entre linha de plantio e enterrados a 0.10 m de profundidade do solo após 35 dias da aplicação do lodo de esgoto, simulando a aplicação mecânica do lodo de esgoto na superfície do solo e na entre linha de plantio da cana-de-açúcar -

• Parcelas: 64 parcelas 10x10 m. Ensaios em quadruplicatas

DECAIMENTO INDICADORES E PATÓGENOS SOLO FERTILIZADO COM LODO DE ESGOTO

CULTIVO CANA-DE-AÇÚCAR – EXPERIMENTO 1


CULTIVO CANA-DE-AÇÚCAR – EXPERIMENTO 2

DECAIMENTO INDICADORES E PATÓGENOS SOLO FERTILIZADO COM LODO DE ESGOTO CULTIVO

CANA-DE-AÇÚCAR – EXPERIMENTO 1 e 2


CULTIVO CANA-DE-AÇÚCAR – EXPERIMENTO 1 e 2

T1: 437 dias (IC 95%, 344,6 - 540,1) T2: 398 dias (IC 95%, 336,0 e 476,8).

PERSISTÊNCIA DE MICRORGANISMOS PATOGÊNICOS EM SOLO CULTIVADO COM EUCALIPTO E FERTILIZADO COM LODO DE

ESGOTO SANITÁRIO (2014)

• Tratamento A ETE Jundiaí

• Tratamento B ETE Taubaté

Câmpus Botucatu

DESENHO EXPERIMENTAL E CONCENTRAÇÃO DOS

MICRORGANISMOS NO LODO E SOLO

Microrganismo Concentração

ETE Jundiaí

CTt (NMP/gST) 1,6x104 – 1,6x105

Salmonella (NMP/gST) <0,31 – 5,48

Vírus (UFP/gST) <0,22 – < 0,42

Ascaris (Ovos /gST) * <0,1

ETE Taubaté

CTt (NMP/gST) 8,5x105 – 2,6x106

Salmonella (NMP/gST) 1,51 – 9,37

Vírus (UFP/gST) <0,54 – 10,89

Ascaris (Ovos /gST) * 3,8 – 6,1

Solo

CTt (NMP/gST) 0,47 - 25

* Ovos viáveis

CURVA DE DECAIMENTO DE COLIFORMES TERMOTOLERANTES (NMP gST-1) - LODO DE

ESGOTO DE JUNDIAÍ, PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO

54 semanas (378 dias)

ln N

MP/

g ST

-1

MARIANNE FIDALGO DE FARIA. Avaliação da Persistência de Microrganismos Patogênicos em Solo Cultivado com Eucalipto e Fertilizado com Lodo de Esgoto Sanitário. Dissertação de Mestrado. UNESP Botucatu. 2015.

IC 95%: 45,6 - 67,6

CURVA DE DECAIMENTO DE COLIFORMES TERMOTOLERANTES (NMP GST-1) - LODO DE

ESGOTO DE TAUBATÉ PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO

ln

ln N

MP/

g ST

-1

93 semanas (651 dias)


IC 95%: 74,0 – 119,4

DECAIMENTO DE OVOS VIÁVEIS DE ASCARIS SPP. (OVOS VIÁVEIS gST-1) - LODO DE ESGOTO

DE TAUBATÉ PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO

Faria et al. J. Environ. Qual.doi:10.2134/jeq2016.08.0305, 2017

y=4,815e-0,583x

7 semanas (IC 95%: 5,3-11,5)

RELAÇÃO ENTRE AS VARIÁVEIS AMBIENTAIS E A DENSIDADE DE OVOS DE ASCARIS NO TEMPO

Faria et al. J. Environ. Qual.doi:10.2134/jeq2016.08.0305, 2017

DENSIDADES DE SALMONELLA SPP (NMP gST-1) EM FUNÇÃO DO TEMPO (52 SEMANAS) - LODO DE ESGOTO DE JUNDIAÍ PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO


DENSIDADES DE SALMONELLA SPP (NMP gST-1) EM FUNÇÃO DO TEMPO (52 SEMANAS) LODO DE

ESGOTO DE TAUBATÉ PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO


PATÓGENOS HUMANOS EM SOLO CULTIVADO COM EUCALIPTO E TRATADO COM LODO DE

ESGOTO CLASSE B (2016)

Tratamento em CAMPO

THOMAS GAMPER FEITOZA Dissertação de Mestrado CENA/USP, 2017.

Tratamento em ESTUFA

CARACTERIZAÇÃO INICIAL DO LODO DE ESGOTO DA ETE PIRACICAMIRIM

Microrganismo Concentração

ETE Piracicamirim

CTt (NMP/gST) 7,6x105

Salmonella (NMP/gST) 5,5

Vírus (UFP/gST) 1 – 19

Ascaris (Ovos /gST) * 0,28 - 0,43

2Kg/saco de tule

Espaçamento 3m x 2m

3 Repetições


DECAIMENTO DE CTt (UFP gST-1) - LODO DE ESGOTO ETE PIRACICAMIRIM PLANTAÇÃO DE

EUCALIPTO (ESTUFA E CAMPO)


y=2,106.e-0,62X

R2=0,109

y=2,107.e-0,236X R²=0,7752

70 semanas

CT

t (

NM

P/

g S

T)

Tempo (Semana)

COLIFORMES TERMOTOLERANTES E TEOR DE SÓLIDOS

CTt

(

NM

P/

g S

T)

Tempo (Semanas)

Só

lid

os T

ota

is

DECAIMENTO DE Enterovirus (UFP gST-1) - LODO DE ESGOTO ETE PIRACICAMIRIM PLANTAÇÃO

DE EUCALIPTO


15dias

DECAIMENTO DE Ascaris spp. (Ovos viáveis gST-1) - LODO DE ESGOTO ETE PIRACICAMIRIM

PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO (ESTUFA E CAMPO)

THOMAS GAMPER FEITOZA Dissertação de Mestrado CENA/USP, 2017 * < Limite quantificação

DENSIDADES DE OVOS DE HELMINTOS VIÁVEIS E NÃO VIÁVEIS

THOMAS GAMPER FEITOZA Dissertação de Mestrado CENA/USP, 2017

DECAIMENTO DE Salmonella spp. (NMP gST-1) LODO DE ESGOTO ETE PIRACICAMIRIM

PLANTAÇÃO DE EUCALIPTO (ESTUFA E CAMPO)

Salm

on

ella (

NM

P/

g S

T)

Tempo (Semanas)


CARACTERIZAÇÃO DAS LINHAGENS DE Salmonella DETECTADAS AO LONGO DO

EXPERIMENTO

• Similaridade Genética: Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) – McLauchlin (2000)

• Sorotipagem Molecular: KIM et al (2006) e BAUBRUN et al (2012)

• Sorotipagem Convencional: FIOCRUZ


Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP)

• 21 grupos distintos com 90% de similaridade genética

ANÁLISE DE SIMILARIDADE GENÉTICA DE Salmonella CLASSIFICADO POR ORIGEM DO ISOLADO

ID_LSS CÓDIGO ÁREA TEMPO RÉPLICA AFLP SOROT.PCR PERFIL SOROL.

GENOGRUPOS AFLP X TEMPORALIDADE

SOROTIPOS Salmonella

LODO LODO+SOLO

Infantis Infantis

Brandendurg Mbandaka

Ndolo

Minnesota

Heldelberg

Ohio

Cerro

P=2.0x10-2 _ 2,2x10-4

P=1.1x10-2 _ 7.8x10-5

P=1.8x10-2 _ 1.7x10-4

Salmonella spp.: 12,2 - <0.006473 NMP/gST. Krzyzanowski et al. BMC Microbiology201414:263

RISK

AVALIAÇÃO DE RISCO POR ENTEROVÍRUS NA APLICAÇÃO DE LODO

DE ESGOTO NA AGRICULTURA

Concentração média de Enterovírus: 12,96 UFP /gST

Grupos de Pesquisa Envolvidos

• UNESP, Câmpus de Botucatu: Prof. Dr. Iraê A. Guerrini

• CENA, USP: Prof. Dr. Cassio Hamilton Abreu Junior

• APTA, Piracicaba: Profa Dra Edna I. Bertoncini

• Biossolo Agricultura & Meio Ambiente: Dr. Fernando C. Oliveira

• CETESB: Dra Maria Inês Zanoli Sato

Divisão de Microbiologia e Parasitologia - CETESB

MSc Mikaela Renata F. Barbosa e equipe

Mestres

Marianne Fidalgo de Faria – UNESP /Câmpus Botucatu

Thomas Gamper Feitoza – CENA/USP

Colaboração: Prof. Dr. Robert B. Harrison – Univ. Washington

PERGUNTAS?

Maria Inês Zanoli Sato

Departamento de Análises Ambientais _CETESB

[email protected]

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