Reúso de água em um sistema integrado com peixes

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1 118 V. C. Júnior et l. Revist Brsileir de Engenhri Agríol e Ambientl, v.9, (Suplemento), p , 2005 Cmpin Grnde, PB, DEAg/UFCG - Reúso de águ em um sistem integrdo om peixes es,, sedimentção, ostrs e mrolgs Vldemr Cvlnte Júnior 1 ; Leilmr do N. Andrde 1 ; Leilin N. Bezerr 1 ; Lívio M. de Gurjão 2 & Wldimir R. L. Fris 1 1 DEP/CCA/UFC - Av Mister Hull S/N. CEP , Fortlez, CE. Fone: (85) , Fx (85) E-mil: vldemrvlnte@uol.om.br; leilmrndrde@yhoo.om.br; leilinnb@bol.om.br; wldimir@uf.br 2 IBAMA, Visonde do Rio Brno CEP , Fortlez, CE. Fone: (85) E-mil: livgurjo@yhoo.om Protoolo 60 Resumo: Os efluentes de ultivo intensivo ontêm elevds onentrções de nutrientes dissolvidos, priniplmente môni, lém de outros sólidos em suspensão. Com este trblho, objetivou-se utilizr quiultur integrd om sedimentção, ostrs e mrolgs pr melhorr qulidde d águ proveniente de um ultivo de tilápis em águ slgd. A águ dos peixes foi distribuíd em três quários pr sedimentção durnte 24 hors; em seguid, águ foi trnsferid pr três quários om ostrs, pelo mesmo período, ou sej, 24 h; posteriormente, águ ds ostrs foi trnsferid pr três quários om mrolgs, tmbém por 24 h; finlmente, águ ds mrolgs retornou pr os quários om os peixes. Após dus semns, vlirm-se, dirimente, turbidez d águ e s onentrções de môni, nitrto, nitrito e fosfto. O sistem foi efiiente em reduzir signifitivmente turbidez e os níveis de môni e fosfto d águ. Os níveis de nitrto e nitrito só form reduzidos pós mturção dos quários de sedimentção. Pl lvr vrs-h s-hve: quiultur, reirulção, nutrientes Wter reuse in n integrted system stem with fishes, sedimenttion, oysters nd mrolge Abstrt: Intensive ulture effluents hve high levels of dissolved nutrients, minly mmoni, s well s suspended solids. The objetive of this work ws to use integrted quulture with fishes, sedimenttion, oysters nd mrolge to improve wter qulity from slt wter tilpi ulture. The fish effluent ws distributed in three sedimenttion quriums for period of 24 h. Then, the wter ws trnsferred to three oysters quriums for nother 24 h period. Lter, the oyster wter ws trnsferred to three mrolge quriums for nother 24 h. Finlly, mrolge wter returned to the fish quriums. After two weeks, wter turbidity nd mmoni, nitrte, nitrite nd phosphte onentrtions were determined dily. The system ws effiient to signifintly redue turbidity nd mmoni nd phosphte wter levels. Nitrte nd nitrite levels were only redued fter mturtion of the sedimenttion quriums. Key wor ords ds: quulture, reirultion, nutrients INTRODUÇÃO A Orgnizção dos Estdos Amerinos pr Alimentção e Agriultur (FAO, 2002) estim que em 2020 mis de 50% d produção de pesdo deverão provir d qüiultur, devido o grnde resimento d populção humn, o resente umento d demnd por frutos do mr e o delínio ou estgnção do pesdo proveniente d pes. Por outro ldo, em muitos píses qüiultur intensiv tem destruído vegetção osteir, tornndo o solo slino e poluindo os ursos d águ djentes os ultivos (Phillips et l., 1993). Um expnsão posterior, utilizndo s tenologis dotds tulmente, não é justifiável nem sustentável e, pr que met de produção de frutos do mr trvés d qüiultur sej lnçd, úni lterntiv é desenvolver novs tenologis que utilizem menos espço e produzm o mínimo de imptos mbientis (Jones, 1999). O uso de molusos bivlves filtrdores, omo s ostrs, pr onsumir fitoplânton, zooplânton e btéris (Lin et l., 1993) e mrolgs pr bsorver os nutrientes dissolvidos

2 Reúso de águ em um sistem integrdo om peixes, sedimentção, ostrs e mrolgs 119 (Hines, 1975) são lterntivs efiientes e eonomimente viáveis pr melhorr qulidde d águ desrregd pelos efluentes de ultivo (Hopkins et l., 1993; Lin et l., 1993). As mrolgs podem bsorver grndes quntiddes de nutrientes dissolvidos (orgânios e inorgânios), gerlmente om preferêni pr môni (Hines & Wheeler, 1978; Hnisk & Hrlin, 1978; Hrlin, 1978). A hbilidde ds mrolgs em bsorver rpidmente nutrientes pr seu resimento e umulá-los omo reserv n form de minoáidos e pigmentos, s tornm ideis pr seqüestrr os nutrientes de efluentes provenientes d qüiultur (Hines, 1975). Dndo ontinuidde os estudos de reúso de águs provenientes de ultivos intensivos, objetivou-se, om este trblho, utilizr qüiultur integrd om sedimentção, ostrs e mrolgs pr melhorr qulidde d águ proveniente de um ultivo de tilápis do Nilo, Oreohromis nilotius, vriedde Chitrld limtds à águ slgd. MATERIAL E MÉTODOS Proedimento experimentl Iniilmente, 12 quários de 30 L form bsteidos om águ slgd om slinidde de 30. Dirimente, águ proedente de três quários om tilápis, Oreohromis nilotius (0,2 peixes L -1 ), foi homogeneizd em um ix de fibr de vidro de 500 L e distribuíd em três quários pr sedimentção; águ dos quários de sedimentção foi trnsferid pr três quários povodos om ostrs d espéie Crssostre rhyzophore (1,3 ostrs L -1 ); águ dos quários de ostrs foi trnsferid pr três quários ontendo mrolgs d espéie Grilri udt (23,3 g L -1 ) e águ ds mrolgs retornou os quários dos peixes, permneendo por mis 24 h té o iníio de um novo ilo. Todo o proedimento foi relizdo mnulmente omeçndo om drengem d águ dos quários de mrolgs, seguid d trnsferêni d águ ds ostrs pr s mrolgs, d águ de sedimentção pr s ostrs, d águ dos peixes pr sedimentção e, finlmente, d águ ds mrolgs pr os peixes. Após dus semns de reirulção, nlisrm-se, d 24 h, os prâmetros físio-químios: tempertur, slinidde, turbidez, môni, nitrto, nitrito e fosfto. Assim, no primeiro di foi nlisd águ dos peixes, no segundo águ de sedimentção, no tereiro águ ds ostrs e no último di foi nlisd águ ds mrolgs. Pr ontrole do experimento, utilizou-se um quário om águ sem trtmento, durnte o mesmo período. A utilizção de pens um quário pr águ não trtd é onsiderd sufiiente bsed n bix vribilidde dos prâmetros meniondos, em um águ submetid pens um forte erção (Jones et l., 2001). Todos os quários reeberm erção onstnte om exeção dos quários destindos à sedimentção. Os quários povodos om s mrolgs reeberm iluminção diionl trvés de dus lâmpds fluoresentes de 40 W, tipo luz do di, om iluminâni de proximdmente Lux, fotoperíodo de 12L:12E (luz:esuro) e tempertur d sl de ultivo se mnteve em 29 ± 2 ºC. Durnte o experimento, os peixes form limentdos, d libitum, om rção omeril ontendo 35% de proteín brut. A tempertur, slinidde e iluminâni form medids om utilizção de um termômetro de imersão, um refrtômetro e um luxímetro digitl, respetivmente. Os demis prâmetros form determindos, diretmente, em um espetrofotômetro HACH DR Análises esttístis As médis obtids ns determinções de turbidez, môni, nitrto, nitrito e fosfto form submetids um nálise de vriâni om ftor únio (ANOVA) e posteriormente um teste t independente, pr médis. Pr tods s nálises, um nível de signifiâni de 5% foi onsiderdo relevnte. RESULTADOS E DISCUSSÃO Turbidez Diferençs signifitivs form onsttds entre s médis de turbidez obtids em todos os trtmentos, exeto entre os trtmentos om ostrs e lgs. A turbidez d águ não trtd não presentou diferenç signifitiv em relção à águ dos peixes, ou submetid à sedimentção, mis foi signifitivmente superior registrd nos trtmentos om ostrs e lgs (Figur 1). A turbidez d águ foi reduzid em 53,7% pós etp de sedimentção. Jones et l. (2002) reportrm um derésimo de 87% n turbidez do efluente de ultivo de Peneus jponius, pós 24 h de sedimentção. Jkson et l. (2003) reltrm que utilizção de bis de sedimentção diminuiu em 60% os sólidos em suspensão de um efluente de riniultur, pós 17 h de trtmento, e Gurjão (2004) mostrou que sedimentção foi responsável por um redução de 30% d turbidez de um efluente de ultivo do mrão Litopeneus vnnmei. No presente estudo, o índie de redução d turbidez tingiu 85,5%, pós filtrgem pels ostrs. Estes resultdos estão de ordo om os obtidos por Jones et l. (2002) que observrm redução de 75% n turbidez de um efluente de riniultur, pós 24 hors de filtrção por ostrs. Jones & Preston (1999) onsttrm que s ostrs form bstnte efiientes n redução de sólidos em suspensão, vrindo de 51 20%, de ordo om densidde de estogem dos bivlves. Gurjão (2004) reportou um redução de 73% pós o trtmento de um efluente om ostrs. Amôni Observrm-se diferençs signifitivs entre os vlores médios de môni obtidos em todos os trtmentos, exeto entre os trtmentos om ostrs e lgs. Os vlores médios de môni pr águ não trtd form signifitivmente miores que os obtidos nos trtmentos om ostrs e lgs e signifitivmente menores que os obtidos durnte etp de sedimentção e no ultivo dos peixes (Figur 2). A redução dos vlores de môni d águ não trtd se deu grçs à forte erção e à usêni de orgnismos nimis. Os vlores elevdos de môni no ultivo dos peixes e n etp de sedimentção form deorrentes d su exreção e restos de rção que, o serem deompostos, ontribuem pr os proessos de monifição (Esteves, 1998). Os vlores de môni form reduzidos em 25,7% pós sedimentção, em 95,6% pós filtrgem pels ostrs e em 97,8% pós trtmento om s lgs. A elevd redução nos vlores de môni no

3 120 V. C. Júnior et l. 9 8 Turbidez (FTU) ,b 3 2 b b, d águ trtd 1 águ não trt d 0 Peixes Sedimentção Ostrs Algs Letrs diferentes ns brrs de erro indim diferenç signifitiv nível de 5% Figur 1. Vlores médios d turbidez d águ (FTU) obtidos ns váris etps do experimento (peixes, sedimentção, ostrs e lgs) 2,0 1,5 Amôni 1,0 0,5 b d águ trtd águ não trtd e f 0,0 Peixes Sedimentção Letrs diferentes ns brrs de erro indim diferenç signifitiv nível de 5% Figur 2. Vlores médios d onentrção de môni d águ obtidos ns váris etps do experimento (peixes, sedimentção, ostrs e lgs) Ost rs Algs trtmento om s ostrs foi surpreendente visto que, ssim omo miori dos orgnismos quátios, s ostrs liberm môni omo exret nitrogend (Ruppert & Brnes, 1996). Dest form, previ-se um ligeiro umento nos vlores de môni no trtmento om s ostrs, omo evidenido por Jones et l. (2001) e Gurjão (2004). Por outro ldo, existem reltos de um redução signifitiv n onentrção de nitrogênio totl de efluentes pós filtrção por ostrs, lnçndo té 80%, dependendo d densidde de estogem dos indivíduos (Jones & Preston, 1999). Jones et l. (2001) tmbém evidenirm redução de 52,4% no teor de nitrogênio totl pós filtrção de efluente de riniultur por ostrs. Não se onsttrm, porém, diferençs signifitivs entre os teores de môni nos trtmentos om ostrs e lgs. N relidde, onentrção de môni pós o trtmento om s ostrs já estv muito bix, restndo bem pouo pr ser bsorvido pels mrolgs. As mrolgs podem reduzir, em er de 97,5%, s onentrções de môni provenientes de um ultivo de ostrs

4 Reúso de águ em um sistem integrdo om peixes, sedimentção, ostrs e mrolgs 121 (Jones et l., 2001) ms, Gurjão (2004) relt um redução de pens 17,3% pós o trtmento de efluente de ostrs por mrolgs. A grnde redução n onentrção de môni pels ostrs tmbém pode ser explid pelo elevdo sequestro d mtéri orgâni em suspensão, tornndo- indisponível pr gerção de môni. Nitrito, nitrto e fosfto Os vlores de fosfto (Tbel 1) form signifitivmente miores nos quários de sedimentção e reduzidos em 56,1% pós o trtmento om s ostrs, e em 77,6% pós o trtmento om s lgs. As mrolgs são pzes de reduzir os ompostos fosftdos trvés d ssimilção desses nutrientes (Neori et l., 1998; Demetropoulos & Lngdon, 2004; Neori et l., 2004). Os vlores médios ds onentrções de nitrto (Tbel 1) d águ trtd ns diferentes etps do experimento, não presentrm diferençs signifitivs; lém disso, os vlores médios obtidos form bstnte elevdos, lnçndo 11,47 mg L -1 no trtmento om s ostrs. Por outro ldo, os vlores se elevrm grdtivmente n águ não trtd e form signifitivmente superiores pós 24 e 48 h de usêni de trtmento. Com relção à onentrção de nitrito, não oorreu diferenç signifitiv entre os vlores obtidos nos quários dos peixes, n sedimentção nem nos quários om s lgs. No entnto, nos quários om s ostrs onentrção de nitrito foi signifitivmente superior, tingindo 17,23 mg L -1. Após o trtmento om s lgs, o teor de nitrito foi reduzido em er de 36,6%, sendo signifitivmente inferior o obtido no trtmento om s ostrs. A águ não trtd presentou vlores resentes no teor de nitrito, tingindo um vlor máximo de 13,03 mg L -1 pós 48 hors, sendo signifitivmente superior os obtidos nos quários dos peixes, n sedimentção e no trtmento om s lgs. Tbel 1. Vlores médios e desvios (n = 3) ds onentrções de nitrto, nitrito e fosfto presentes ns águs trtds e não trtds. Letrs diferentes ns oluns indim diferenç signifitiv nível de 5% Nitrtos Nitritos Fosftos Peixes 10,70 ± 0,06 9,03 ± ,17 ± 0.02 Sedimentção não trtd Ostrs não trtd Algs não trtd 9,29 ± 0,97 9,67 ± 0,21 11,47 ± 1,19 12,80 ± 0,53 b 9,96 ± 0,98 15,03 ± 0,15 d 7,63 ± 2,16 9,35 ± 0,05 17,23 ± 2,11 b 10,23 ± 0,10 10,93 ± 1,40 13,03 ± 0,13 d 1,07 ± 0,30 b 0,43 ± 0,01 0,47 ± 0,04 0,32 ± 0,01 d 0,24 ± 0,01 e 0,70 ± 0,02 f De mneir gerl, os vlores de nitrto e nitrito form bstnte elevdos n águ trtd o que denot um úmulo desses ompostos no sistem pós dus semns de reirulção. Como o nitrito é o produto intermediário d trnsformção d môni em nitrto (Esteves, 1998; Horne & Goldmn, 1994), esses ltos vlores de nitrito podem estr reliondos om o proesso de nitrifição, já que no trtmento om ostrs môni foi reduzid em 95,6%. Este úmulo oorreu devido, possivelmente, o não estbeleimento de um omplet omunidde bterin, já que águ dos quários er reiruld d 24 h e o sedimento dos quários de sedimentção não foi mntido. Pr testr est hipótese, um ds repetições do experimento foi mntid por mis dus semns e utilizdos os mesmos indivíduos e um nov águ. Nest osião, o sedimento do quário de sedimentção foi mntido, sendo reiruldos er de 90% d águ de d quário e os vlores de nitrto e nitrito form novmente vlidos (Tbel 2). Como se pode observr há, relmente, um tendêni o úmulo de nitrto e nitrito no sistem. Est tendêni não hvi ind sido reportd em trblhos de quiultur integrd. N relidde, lguns utores utilizrm o sistem integrdo por, no máximo, 80 h, não detetndo o umento de nitrto e nitrito (Jones t l., 2001; Gurjão, 2004). Por outro ldo, os utores que utilizrm o sistem Tbel 2. Vlores médios (n = 3) d onentrção de nitrto e nitrito em tods s etps do experimento (peixes, sedimentção, ostrs e lgs) Nitrtos Nitritos 1ª semn 2ª semn 1ª semn 2ª semn Peixes 7,2 ± 0,06 11,1 ± 0,15 1,26 ± 0,04 6,04 ± 0,02 Sediment 4,4 ± 0,05 4,9 ± 0,06 1,08 ± 0,04 0,025± 0,001 Ostrs 4,7 ± 0,06 11,1 ± 0,30 1,90 ± 0,08 12,9 ± 0,06 Algs 4,3 ± 0,06 7,8 ± 0,10 0,79 ± 0,02 9,4 ± 0,02 por um tempo mis prolongdo, dosrm pens môni e não nitrtos e nitritos (Neori et l., 1998; Neori et l., 2000). No entnto, pós 2 semns de mturção, o quário de sedimentção onseguiu reduzir em 55,9% os teores de nitrto provenientes do quário om os peixes, ontr 38,9% de redução pós 1ª semn. No so do nitrito, est redução foi mis mrnte, hegndo 99,6% pós 2 semns de reirulção, ontr pens 14,3% de redução n 1ª semn (Tbel 2). Dest form, foi neessári mnutenção do sedimento, durnte dus semns de reirulção, pr o ompleto estbeleimento d omunidde bterin no quário de sedimentção. CONCLUSÕES 1. O sistem integrdo de quiultur utilizndo peixes, sedimentção, ostrs e mrolgs foi bstnte efiz n redução d turbidez e ds onentrções de môni e fosfto d águ; 2. A trnsferêni seqüenil d águ no sistem umulou ltos níveis de nitrito e nitrto. Este úmulo teve, omo origem, o trtmento om s ostrs; 3. Após mturção do quário de sedimentção, os níveis de nitrito e nitrto form signifitivmente reduzidos.

5 122 V. C. Júnior et l. LITERATURA CITADA Demetropoulos, C.L.; Lngdon, C.J. Enhned prodution of Pifi dulse (Plmri mollies) for o-ulture with blone in lnd-bsed system: nitrogen, phosphorus nd tre metl nutrition. Aquulture, Amsterdm, v.235, n.1-4, p , Esteves, F.A. Fundmentos de Limnologi. 2. ed. Rio de Jneiro: Editor Interiêni, p. FAO. Yerbook fishery sttistis: Aquulture prodution v. 90/2. Rome: FAO, p. Gurjão, L.M. Uso integrdo de sedimentção, ostrs e mrolgs pr trtmento de efluente de riniultur. Fortlez: UFC, p. Dissertção Mestrdo Hines, K.C. Growth of the rrgeenin-produing tropil red seweed Hypne musiformis in surfe wter, 870 m deep wter, effluent from lm mriulture system, nd in deep wter enrihed with rtifiil fertilisers or domesti sewge. In: 10th Europen Symposium on Mrine Biology, 1975, Ostend, Belgium. Abstrts...Ostend: 1975, p Hines, K.C.; Wheeler, P.A. Ammonium nd nitrte uptke by the mrine mrophytes Hypne musiformis (Rhodophyt) nd Mroystis pyrifer (Pheophyt). Journl of Phyology, Lwrene, v.14, n.3, p , Hnisk, M.D.; Hrlin, M.M. Uptke of inorgni nitrogen by Codium frgile subsp. tomentosoides (Chlorophyt). Journl of Phyology, Lwrene, v.14, n.4, p , Hrlin, M.M. Nitrte uptke by Enteromorph spp. (Chlorophyee): Applitions to quulture systems. Aquulture, Amsterdm, v.15, n.4, p , Hopkins, J.S.; Hmilton II, R.D.; Sndifer, P.A.; Browdy, C.L. The prodution of bivlve mollusks in intensive shrimp ponds nd their effet on shrimp prodution nd wter qulity. World Aquulture, Louisin, v.24, n.2, p.74-77, Horne, A.J.; Goldmn, C.R. Limnology. 2. ed. New York: MGrw- Hill, p. Jkson, C.J.; Preston, N.; Burford M.A.; Thompson, P.J. Mnging the development of sustinble shrimp frming in Austrli: the role of sedimenttion ponds in tretment of frm dishrge wter. Aquulture, Amsterdm, v.226, n.1-4, p.23 34, Jones, A.B. Environmentl Mngement of Aquulture Effluent: Development of Biologil Inditors nd Biologil Filters. Queenslnd: University of Queenslnd, 1999, 238p. Tese Doutordo Jones, A.B.; Dennison, W.C.; Preston, N.P. Integrted tretment of shrimp effluent by sedimenttion, oster filtrtion nd mrlgl bsorption: lbortoty sle study. Aquulture, Amsterdm, v.193, n.1-2, p , Jones, A.B.; Preston, N.P. Sydney rok oyster, Sostre ommerilis (Iredle & Roughley), filtrtion of shrimp frm effluent: the effets on wter qulity. Aquulture Reserh, Oxford, v.30, n.1, p.51-57, Jones, A.B.; Preston, N.P.; Dennison, W.C. The effiieny nd ondition of oysters nd mrolge used s biologil filters of shrimp pond effluent. Aquulture Reserh, Oxford, v.33, n.1, p.1-19, Lin, C.K.; Rumthveesub, P.; Wnuhsoontorn, P. Integrted ulture of the green mussel (Pern viridis) in wstewster from n intensive shrimp pond: onept nd prtie. World Aquulture, Louisin, v.24, n.2, p.68-73, Neori, A.; Chopin, T.; Troell, M.; Bushmnn, A.H.; Kremer, G.P.; Hlling, C.; Shpigel, M.; Yrish, C. Integrted quulture: rtionle, evolution nd stte of the rt emphsizing seweed biofiltrtion in modern quulture. Aquulture, Amsterdm, v.231, n.1-4, p , Neori, A.; Rgg, N.L.C.; Shpigel, M. The integrted ulture of seweed, blone, fish nd lms in modulr intensive lndbsed systems: II. Performne nd nitrogen prtitioning within n blone (Hliotis tuberult) nd mrolge ulture system. Aquulturl Engineering, Oxford, v.17, n.4, p , Neori, A.; Shpigel, M.; Ben-Ezr, D. A sustinble integrted system for ulture of fish, seweed nd blone. Aquulture, Amsterdm, v.186, n.3-4, p , Phillips, M.J.; Lin, C.K.; Beveridge, M.C.M. Shrimp ulture nd the environment -lessons from the world s most rpidly expnding wrmwter quulture setor. In ICLARM Conferene, 1993, Mnil. Abstrts...Mnil: 1993, p Ruppert, E.E.; Brnes, R.D. Zoologi dos invertebrdos. 6. ed. Rio de Jneiro: Editor Ro Ltd, p.