BIOTESTES PARA EFLUENTES INDUSTRIAIS Ameaça ou Solução?

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1 Artígo Técnico UMWELT Ltda Assessoria Ambiental BIOTESTES PARA EFLUENTES INDUSTRIAIS Ameaça ou Solução? Dr. Jörg H. Saar

2 1- APRESENTAÇÃO Por solicitação de alguns dos nossos clientes, queremos com este artigo fornecer algumas informações sobre a utilidade de biotestes na avaliação da qualidade de efluentes industriais. Agradecemos aos autores dos trabalhos pela liberação dos dados para publicação neste site. 2- INTRODUÇÃO A aplicação dos testes de toxicidade na análise ambiental é bastante abrangente e sua importância aumenta na proporção que cresce a complexidade das transformações químicas no meio ambiente. A determinação de substâncias isoladas através de análises químicas já encontrou seu limite tecnológico de exeqüibilidade. Os resultados das análises químicas por si só não retratam o impacto ambiental causado pelos poluentes porque não demonstram os efeitos sobre o ecossistema. Somente os sistemas biológicos (organismos ou partes deles) podem detectar os efeitos tóxicos das substâncias. Através de testes de toxicidade laboratoriais, o potencial tóxico das substâncias químicas é colocado contra o sistema de autoproteção dos organismos-teste, que reagem ao efeito global das substâncias presentes no meio, indicando os efeitos destas, liberando informações sobre a qualidade deste meio e sobre impacto potencial ou existente. Da mesma forma dentro dos princípios da ecotoxicologia, este impacto ambiental pode ser avaliado através de biomonitoramento com organismos indicadores de qualidade ambiental em seus próprios sítios ecológicos (MORIARTY in: Manual de Avaliação de Impactos Ambientais. Importância dos parâmetros ecotoxicológicos em estudos ambientais, 1999). Muitos são os laboratórios de instituições oficiais ou privadas que realizam testes de toxicidade. Cada vez mais o parâmetro tem sido reconhecido como um forte instrumento de avaliação de impacto ambiental. No Brasil o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente - IBAMA, Companhia Estadual de Tecnologia Ambiental - CETESB - SP, Fundação de Meio Ambiente de Santa Catarina- FATMA-SC, Fundação Estadual de Engenharia e Meio Ambiente - FEEMA - RJ, Fundação Estadual de Proteção Ambiental - FEPAM RS, Instituto Ambiental do Paraná - IAP PR e a Companhia Pernambucana de Meio Ambiente CPRH-PE, recomendam a utilização da análise de toxicidade através de testes com organismos-padronizados internacionalmente como um forte instrumento para avaliação do potencial de impacto das substâncias químicas ou efluentes lançados no ambiente. (Manual de Avaliação de Impactos Ambientais. Importância dos parâmetros ecotoxicológicos em estudos ambientais, 1999) 2

3 3- DISCUSSÃO Há muito tempo o uso de testes com organismos vivos é amplamente utilizado em países da Europa e nos Estados Unidos, tendo por base a legislação ambiental. Na Alemanha a regulamentação do lançamento de efluentes industriais e municipais é definida na WHG (Wasserhaushaltsgesetz), a Lei do Balanço de Água, a qual seguem as Regulamentações Geral Administrativas para os efluentes de diferentes ramos industriais. Elas aplicam-se tanto para efluentes com descarga direta no corpo receptor, quanto para efluentes com descarga indireta na rede coletora de esgotos, sendo que no último caso, o efluente é direcionado para uma ETE municipal para tratamento em conjunto com o esgoto doméstico. Dois importantes aspectos desta Lei devem ser ressaltados: 1. Ela determina o limite de toxicidade de lançamento para 60 ramos de atividades diferentes. 2. Ela define o impacto ambiental dos efluentes a partir da avaliação de parâmetros físico-químicos e ecotoxicológicos, introduzindo o conceito da unidade nociva, na qual a empresa lançando efluentes é taxada conforme o grau da carga poluidora residual apurado neste efluente (conceito do poluidor-pagador ) Existem inúmeros biotestes, utilizando-se os mais diversos organismos aquáticos como bioindicadores. Na prática no que tange aos aspectos técnicos laboratoriais, para a avaliação de efluentes industriais e de esgoto sanitário, dentre todos os organismos aquáticos atualmente utilizados para este tipo de teste, os organismos que apresentaram uma boa resposta, ou seja, uma maior sensibilidade foram a pulga d água Daphnia magna e as bactérias luminescentes Vibrio fischeri (ver seção específica) portanto são os organismos bioindicadores recomendados para o monitoramento deste tipo de efluente. As normas técnicas internacionais e nacional padroniza os métodos de teste, enquanto que a definição dos limites aceitáveis de toxicidade no caso dos efluentes industriais é feita pelos diferentes órgãos de fiscalização ambiental de maneira individual e é assunto de muita polêmica e espectativa. 3

4 Segundo Norma DIN part 1, 1994, os testes de toxicidade têm as seguintes aplicações: - determinação da toxicidade de várias substâncias ou de misturas destas; - comparação da sensibilidade específica de vários organismos aos mesmos poluentes; - determinação dos efeitos estimulantes ou inibidores (tróficos) de diferentes substâncias e efluentes; - avaliação da bioacumulação de substâncias; - avaliação da biodegradação de substâncias e de efluentes; - hierarquização de poluentes ou fontes de poluição prioritárias; - inspeção do funcionamento e da detoxificação produzida por estações de tratamento de efluentes; - avaliação dos efeitos de efluentes e de seus constituintes sobre as estações de tratamento de esgotos e dos corpos receptores; - monitoramento da qualidade das águas; - investigação de descargas de efluentes; - especificação de padrões técnicos para tratamento de efluentes; - cálculo de impostos para efluentes, de acordo com seu efeito tóxico; - avaliação de eluatos de materiais sólidos; Os resultados dos testes de toxicidade quando de uma avaliação ambiental normalmente devem ser relacionados a pontos principais como: - presença, ausência e extensão/ intensidade da toxicidade para diferentes organismos-teste de níveis tróficos distintos; - características da amostra (lodo, lixiviação, efluente liquido, água superficial, produto químico, etc.); - tipologia industrial; - tecnologia de tratamento adotada; - qualidade química do efluente; - vazão máxima projetada do efluente; - vazão média e mínima (Q10,7) do corpo receptor; - qualidade da água do corpo receptor; 4

5 No Brasil, o modelo de avaliação empregado na Alemanha parece ser bem aceito e tem grande chance de ficar na base das legislações específicas neste segmento. O Instituto Ambiental do Paraná (IAP) e a FATMA (Fundação do Meio Ambiente do Estado de Santa Catarina) estão elaborando uma proposta de Lei, onde há limites de lançamento de toxicidade para efluentes industriais. A proposta de limites de toxicidade para efluentes industriais teve como base a análise dos dados obtidos pelos órgãos ambientais dos estados de Santa Catarina (FATMA) e do Paraná (IAP), que vem estudando desde o ano de 1992 a implementação dos métodos de testes de toxicidade. A análise conjunta destes dados deve-se ao fato de que as instituições envolvidas utilizam-se da mesma metodologia, o que proporcionou uma visão abrangente do comportamento desse parâmetro nas diferentes categorias industriais estudadas, para as quais estabeleceu-se os limites de lançamento. Os limites determinados são apenas uma referência de partida para um programa ou projeto que vise a melhoria da qualidade dos efluentes lançados, uma vez que a Resolução CONAMA 020/86, art.12 não admite a presença de toxicidade nos efluentes que cause impacto no corpo receptor como segue:: Art. 12 Os padrões de qualidade das águas estabelecidos nessa resolução, constituem-se em limites individuais para cada substância. Considerando eventuais ações sinérgicas entre as mesmas, estas ou outras não especificadas, não poderão conferir às águas características capazes de causar efeitos letais ou alteração de comportamento, reprodução ou fisiologia da vida. A mesma normativa em seu artigo 15, dispõe que os orgãos de controle ambiental poderão acrescentar outros parâmetros ou tornar mais restritivos os estabelecidos na referida Resolução, tendo em vista as condições locais. Quais os limites de toxicidade para o lançamento de efluentes industriais que podem ser esperados nossa região (SC/PR)? No âmbito de um projeto do IAP em colaboração com a GTZ alemã, foram avaliados os efluentes de vários segmentos industriais. A tabela a seguir mostra valores mínimos e máximos de toxicidade de diversos efluentes analisados neste projeto. 5

6 Tabela 1: Valores de toxicidade aguda encontrados em amostras de efluentes tratados em diferentes ramos de atividades industriais, expressos em FD (fator de diluição), no teste com daphnias (Daphnia magna) e peixes (Danio rerio),,5 3, 2, 3,, # &$%# / E 24 / J E 24 5 J3 24,72,.H:9.,, ;,345,89, %H 9 09, 0. 3., $ /07:7, #08J/:48 &7-, J.,,9.J J1.48!, : /,8 746:J2., Fonte: IAP, Nieweglowski. A.M FD= Fator de Diluição refere-se a primeira de uma série de diluições efetuadas na amostra que não causa efeito tóxico agudo (morte, imobilidade e ou inibição do crescimento ou luminescência). FD=1 a amostra não é toxica. FD>1 amostra tóxica. Quanto maior o FD maior a toxicidade encontrada. Dados mais antigos, publicados na Alemanha em 1994, apuraram valores de toxicidade de cinco ensaios ecotoxicológicos utilizando-se 62 efluentes de diferentes ramos industriais. Observou-se a elevada sensibilidade dos testes com daphnias e bactérias luminescentes quando comparados aos demais testes, inclusive o teste com peixes. Baseado nestes dados, os autores sugeriram uma classificação da toxicidade dos efluentes conforme a tabela a seguir: 6

7 Tabela 2: Estimativa do efeito tóxico com base a valores de FD Valor FD Classe de Toxicidade < = 2 não tóxico 3 10 levemente a médiamente tóxico muito tóxico > 35 extremamente tóxico A seguinte tabela mostram alguns dos dados obtidos para esgoto doméstico Tabela 3: Toxicidade das amostras das Estações de Tratamento de Esgoto Abrev.: FD P Fator de diluição no bioensaio com peixes; FD C Fator de diluição no bioensaio com células hepáticas de peixes; FD D Fator de diluição no bioensaio com dáphnias; FD H Fator de diluição no bioensaio com Hydra; FD B Fator de diluição no bioensaio com bactérias luminescentes FD: ver definição na tabela , FD P FD CP FD D FD H FD B % $ Efluentes de entrada (esgoto bruto) % 7,/03,: Efluentes de saída ,3 (esgoto tratado) ,3 % $# %7,9,20394 /0 E :, /0,;, 02 Entrada ,3 Entrada ,3 Saída ,3 Saída ,3 7

8 3- CONCLUSÃO Com o pré-estabelecimento de limites de toxicidade para o lançamento de efluentes industriais nos corpos hídricos complementa-se os padrões definidos na Resolução CONAMA 020/86, a qual não admite a presença de toxicidade nos efluentes que cause impacto no corpo receptor. Enquanto ainda não se definem quais serão os valores adotados pelos órgãos de fiscalização para a toxicidade máxima permitida nos lançamentos de efluentes das indústrias, o uso dos biotestes pelas empresas geradoras de água e efluentes geram algumas vantagens: 1. Apesar de dispormos de um sistema muito complexo de parâmetros físicos e químicos para análise de águas e resíduos sólidos, NENHUM destes parâmetros é capaz de determinar, se uma determinada amostra poderá ter efeitos tóxicos na biota aquática, em outros termos: se a água é venenosa para os organismos aquáticos ou não. 2. Com a crescente preocupação da comunidade com o meio ambiente, as empresas buscam cada vez mais respostas abrangentes sobre a qualidade de seus efluentes e os possíveis impactos das substâncias neles contidas para o meio ambiente ou, ainda, para o próprio sistema biológico de tratamento de efluentes. 3. A empresa que pode comunicar à comunidade e aos seus clientes, que a água que está saindo de seu processo de tratamento não apenas atende aos parâmetros de lançamento da legislação ambiental em vigor, mas também NÃO APRESENTA EFEITOS NOCIVOS para o rio ou a lagoa, para a qual está sendo liberada, certamente obterá um efeito muito positivo de marketing ambiental. Nesta visão, os biotestes estão sendo implementados no Brasil para ajudar na melhoria da qualidade das nossas águas. A UMWELT já incluiu os testes com daphnia e bactérias luminescentes nos programas de monitoramento ambiental, com a certeza de oferecer uma ferramenta muito útil no apoio das indústrias na melhoria de seus processos e de sua responsabilidade ambiental. 8

9 4- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Instituto Ambiental do Paraná: Manual de Avaliação de Impactos Ambientais. Importância dos parâmetros ecotoxicológicos em estudos ambientais. 3ed. Suplemento 3 Curitiba: SEMA/IAP/GTZ, (1999) R. Dannenberg: Relatório de Aplicação: O uso de bioensaios na avaliação da toxicidade de efluentes. In: GWF Wasser-Abwasser 135 (1994) Nº8, p DIN Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Sclammuntersuchung. Testverfahren mit Wasserorganismen Bestimmung der Wirkung von Wasserinhaltsstoffen auf Kleinkrebse (Daphnien Kurzzeittest L11); DIN 38412/L11 (1982) DIN Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Sclammuntersuchung. Testverfahren mit Wasserorganismen Bestimmung der Wirkung von Abwasser auf die Lichtemission von Photobacterium phosphoreum Leuchtbakterien Abwassertest mit konservierten Bakterien (1991) DVWK Manuais para Gerenciamento de Recursos Hídricos. Relevância de Parâmetros de Qualidade das Águas Aplicadas à Águas Correntes (1993). 9