ANÁLISE TOXICOLÓGICA DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DA SUINOCULTURA UTILIZANDO ARTEMIA SP

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1 ANÁLISE TOXICOLÓGICA DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DA SUINOCULTURA UTILIZANDO ARTEMIA SP Andrade, J.C.M.S.* 1 ; Kunz, A. 2 ; Ziolli, R.L. 3 1 Estudante de Engenheira Ambiental da UNC, Concórdia, SC 2 Pesquisador da Embrapa Suínos e Aves, Concórdia, SC 3 LEA, PUC-RIO, Rio de Janeiro, RJ Resumo Os efluentes da suinocultura quando não corretamente gerenciados ou tratados podem causar sérios impactos ambientais. Visando contemplar estudos que possam contribuir para avaliação de seu efeito sobre o ambiente aquático, foram realizados testes de toxicidade aguda utilizando-se Artemia sp como organismoteste. Os testes realizados foram referentes à análise de amostras de dejetos de suínos (pré e pós-tratados), coletadas na Estação de Tratamento de Dejeto de Suínos da Embrapa Suínos e Aves. As amostras foram testadas no Laboratório de Estudos Ambientais LEA da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro PUC-Rio. Os testes consistiram na utilização de uma solução salina sintética preparada para esse fim, onde os cistos da Artemia sp primeiramente foram incubados e após 48 horas, os organismos-teste foram expostos ao dejeto de suíno. Procedidas mais 48 horas, se procedeu a leitura do teste, onde o parâmetro analisado foi a mortalidade dos organismos. Com a análise dessas amostras foi possível encontrar a Concentração Letal para 50% da população em estudo no tempo de 48h (CL 50;48h ), encontrando assim os volumes que são possíveis de descarte em um corpo receptor sem que seja observado efeito deletério à biota existente nesse ecossistema. Com os testes se observou também a eficiência do sistema de tratamento realizado pela Estação de Tratamento de Dejeto de Suínos da Embrapa Suínos e Aves, pois se pode constatar a redução da toxicidade em aproximadamente 87% para as amostras testadas de acordo com as etapas do tratamento realizado. Palavras- chave: dejetos de suínos, toxicidade aguda, tratamento. 497

2 TOXICOLOGICAL ANALYSIS OF RESIDUARY WATERS OF THE SWINE CREATION USING ARTEMIA SP Abstract The effluents from swine production, when not correctly managed or treated, can cause serious environmental impacts. In order to contemplate the studies that may contribute for the assessment of their effects in the aquatic environment, acute toxicity tests using Artemia sp as the organism were performed. The tests were carried out with swine effluent, pre and post treated, collected in the Swine Effluent Treatment System of Embrapa Swines and Poultry. The samples were tested at the Environmental Studies Laboratory LEA of the Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro PUC-Rio. The tests consisted in the use of a synthetic saline solution as a growing medium, where the Artemia sp s were firstly incubated. After 48 hours, the organisms were exposed to swine effluent samples and after more 48 hours of exposition, the test was read, whereas the parameter analyzed was the percentage of dead organisms. Based on the samples analysis it was possible to determine the Lethal Concentration (LC) for 50% of the organism population studied in the 48 hours. It was possible to observe that the treatment changes significantly the toxicity. After the process, the toxicity was reduced approximately in 87%. Key-words: swine effluent, acute toxicity, treatment. Introdução Devido a grande demanda tanto no mercado nacional quanto internacional pela carne suína, houve um desenvolvimento significativo dessa atividade provocando um grande aumento na produção de dejetos proveniente da criação de suínos, sendo que estes possuem uma alta concentração de nitrogênio, representado principalmente sob a forma de nitrato, amônia ou nitrito, com sabido potencial poluidor. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental Americana - USEPA, as fontes difusas de nutrientes, dentro das quais se incluem as atividades agropecuárias, são as principais responsáveis pela aceleração nos processos de eutrofização das águas superficiais ao redor do planeta. (Sharpley, A. N.; 2000 apud Higarashi et al, 2008). Diante desta problemática, se buscam alternativas que possuam a capacidade de tratar esse rejeito de forma que seja possível reduzir seus efeitos adversos. Sendo assim, uma estratégia para se avaliar a eficiência do sistema de tratamento escolhido se faz possível através de testes de toxicidade aguda, o que proporciona o conhecimento do potencial poluidor dos dejetos de suínos. Para testes de toxicidade podem ser utilizados náuplios de Artemia sp, o qual consiste em um teste simples de ser realizados e de baixo custo. Segundo Veiga, São recomendados os metanáuplios II e III (fases de crescimento da Artemia sp), pois nessa fase os organismos já iniciaram a atividade de filtração, o que possibilita o contato do epitélio do trato digestivo com o meio externo, ou seja, é 498

3 nessa fase que os organismos estão mais sensíveis e a variabilidade do teste diminui. Portanto, com a realização de testes de toxicidade aguda utilizando Artemia sp, objetiva-se conhecer a toxicidade do efluente, podendo-se desta forma, avaliar a eficiência do sistema de tratamento. Material e Métodos As amostras de dejeto de suínos testadas foram coletadas na estação de tratamento de dejetos de suínos (ETDS) da Embrapa Suínos e Aves, sendo uma amostra de dejeto bruto, uma do efluente após o tratamento por decantação, outra após o tratamento realizado pelo reator UASB e uma última amostra do efluente final (Miele et al., 2008). Após a coleta, essas amostras foram encaminhadas ao Laboratório de Estudos Ambientais LEA da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro PUC-Rio, onde foram analisadas pelo teste de toxicidade aguda utilizando-se Artemia sp. Os testes consistiam de três etapas: incubação, exposição e contagem. A incubação era realizada em um recipiente contendo 350 ml de solução de sal marinho sintético (Red sea salt) e cerca de 46 mg de cistos de Artemia sp. Este recipiente era colocado dentro de uma incubadora, à temperatura média de 25ºC. A parte do sistema contendo os cistos de Artemia sp foi coberta com papel alumínio para que os organismos, ao nascerem, fossem atraídos pela luz do outro lado do sistema, forçando-os a atravessar a divisória. Utilizando-se tubos de ensaio graduados, colocou-se em cada tubo 10 náuplios de Artemia sp, previamente selecionados. Os náuplios da Artemia sp eram então expostos aos dejetos de suínos, respeitando-se a faixa de concentração de cada amostra. Após o final do processo de exposição, se procedia à contagem dos náuplios vivos e mortos, sendo considerado vivo todos aqueles que apresentassem qualquer tipo de movimento quando observados próximos a uma fonte luminosa. Os resultados foram submetidos a tratamento estatístico utilizando-se a análise PROBIT (Finney, 1978), o qual forneceu os valores de CL 50;48h. Resultados e Discussão Sabendo do potencial poluidor dos dejetos de suínos, e que este possui em sua composição grande quantidade de compostos nitrogenados, antes da análise das amostras coletadas, foram realizados primeiramente testes com soluções padrão de nitrogênio (N-NH 4 +, N-NO 2 -, N-NO 3 - ) normalmente presentes em dejetos de suínos ou durante o seu tratamento. O nitrato isoladamente não apresentou concentração letal para a Artemia sp, sendo que este foi testado até a concentração de mg/l, obtendo-se um valor de CL 50;48h muito próximo de zero. Já com as análises de amônio e nitrito, observouse um valor de CL 50;48h de 438,26 mg/l e 667,38 mg/l, respectivamente, utilizandose uma concentração de 100 a 700 mg/l e 50 a mg/l respectivamente. 499

4 Como é possível observar a amônia apresentou uma maior toxicidade quando comparada ao nitrito. Segundo Piedras et al a amônia quando dissolvida em água, é um composto que se difunde com muita facilidade através das membranas respiratórias de peixes, o que causa danos ao epitélio branquial e, conseqüentemente, irá dificultar as trocas gasosas que ocorrem entre o animal e a água, o que acaba por desestabilizar o sistema de osmorregulação. Já o nitrito, quando presente em altas concentrações, pode provocar a oxidação do átomo de ferro da molécula da hemoglobina que está presente no sangue, o que irá convertêla em metahemoglobina, que é uma molécula incapaz de transportar oxigênio, o que irá estabelecer um quadro de hipoxia e cianose. Nas determinações realizadas para as amostras de dejetos de suínos (Figura 1) observou-se uma redução da toxicidade com o tratamento. Este fato pode ser observado através dos resultados obtidos com a análise das amostras reais, pois a amostra de dejeto bruto possui CL 50;48h de 82,81 ml/l, nesta fase o efluente apresenta elevada carga orgânica e presença de compostos nitrogenados, bem como metais pesados. Procedendo ao início do tratamento deste efluente, a amostra coletada na saída do decantador primário, o qual tem a função de realizar a separação sólido-líquido do efluente, pode-se observar que a toxicidade do efluente decresce em aproximadamente 6%. Após o tratamento realizado pelo reator UASB, que tem a função de degradar a matéria orgânica presente no efluente se observa uma redução de toxicidade na ordem de 4%. Já após a realização do tratamento aeróbio, onde foi coletada a amostra do efluente final que apresentou uma CL 50;48h de 628,75 ml/l se observa uma redução de toxicidade de cerca de 77%, isto totaliza uma redução total do processo de 87%. Conclusões Os teste de toxicidade aguda são de grande importância para, juntamente com as análises físico-químicas, serem utilizados para avaliação da eficiência dos sistemas de tratamento de efluentes. Pode-se dizer que o tratamento do dejeto de suíno realizado pela ETDS é eficiente na diminuição da toxicidade frente a Artemia sp, reduzindo em quase 80 %. Ainda pode-se concluir que não é devido apenas as várias formas de nitrogênio presente no meio, podendo ser fruto de outras espécies isoladas ou atuando de maneira sinérgica. Literatura Citada Finney DJ. Statistical Method in Biological Assay. Charles Griffin & Co Disponível em < htm>. Acesso em 26 Set HIGARASHI, Martha Mayumi; KUNZ, Airton; MATTEI, Rosemari Martini. Aplicação de adsorção para remover amônia de efluentes suinícolas pré-tratados. Revista Química Nova. São Paulo. Vol. 31, Nº. 5,

5 KUNZ, Airton; SCHIERHOLT NETO, Guilherme F.; MENOZZO, Guiherme F.; BORTOLI, Marcelo; RAMME, Marco Antonio ; COSTA, Ronis. Estação de tratamento de dejetos de suínos (ETDS) como alternativa para redução do impacto ambiental da suinocultura. Comunicado Técnico (CNPSA), v. 452, p. 1-6, MIELE, Marcelo ; KUNZ, Airton ; SEGANFREDO, M. A. ; BORTOLI, M. ; STEINMETZ, R.. Viability analysis of Embrapa s swine manure treatment system. In: International Conference of Agricultural Engineering, 2008, Foz do Iguaçú. Technology for all: sharing the knowledge for development, PIEDRAS, Sérgio Renato Nogues; OLIVEIRA, José Luis Ruas; MORAES, Paulo Roberto Rocha; BAGER, Alex. Toxicidade aguda de amônia não ionizada e do nitrito em alevinos de Cichlasoma facetum. Disponível em < Acesso em 29 Jan 2008 VEIGA, Letícia Falcão; apud VITAL, Neuza Araújo; PORTELA, Marisa Regina A. F.; OLIVEIRA, Fábio Francisco. Avaliação da faixa de sensibilidade de Artemia sp ao lauril sulfato de sódio. Rio de Janeiro: Centro de Pesquisas e Desenvolvimento Leopoldo A. Miguez de Mello CL 50; 48h ml/l , ,81 120,30 145,07 DEJETO BRUTO SAÍDA DO DECANTADOR PRIM ÁRIO SAÍDA DO REATOR UASB EFLUENTE FINAL 244,23 M ÉDIA Figura 1. CL 50; 48h para os testes das amostras de dejeto de suínos testadas com Artemia sp. 501