Relatório Final Subgrupo Redução Patógenos

COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO
DIRETORIA DE ENGENHARIA E QUALIDADE AMBIENTAL
DEPARTAMENTO DE ANÁLISES AMBIENTAIS
CAMARA AMBIENTAL DO SETOR DE SANEAMENTO
GRUPO DE DESTINO FINAL DE LODO DE ETE'S E ETA'S
RELATÓRIO DAS ATIVIDADES DO SUBGRUPO DE
REDUÇÃO DE PATÓGENOS
SÃO PAULO
SETEMBRO DE 2012
Grupo de Destino Final de lodo de ETE's e ETA's
Coordenação: Reynaldo E. Young Ribeiro
Sub-Grupo: Redução de Patógenos
Coordenação: Maria Inês Zanoli Sato
Instituições Participantes:
Biossolo Agricultura e Ambiente Ltda;
Centro de Energia Nuclear na Agricultura – Cena / USP;
Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB;
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo S.A. – SABESP;
Controlbio Assessoria Técnica Microbiológica S/S Ltda;
Escola de Artes, Ciências e Humanidades - EACH / USP Leste;
Faculdade de Saúde Pública - FSP/USP;
Instituto Adolfo Lutz – IAL;
Instituto de Ciências Biomédicas - ICB/USP;
Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento S/A – SANASA;
TECAM Laboratórios;
Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismos – FEC /
UNICAMP.
INTRODUÇÃO
Em reunião realizada no dia 01 de dezembro de 2010 foi retomada as atividades
do Grupo de Destino Final de lodo de ETE's e ETA's com a nova coordenação
do Engenheiro da SABESP Reynaldo E. Young Ribeiro. Nessa reunião foram
apresentados e discutidos os resultados obtidos pela CETESB dentro do Projeto
FEHIDRO “Caracterização de Lodo de Estações de Tratamento de Esgotos
Municipais”. As dificuldades encontradas para manuseio do lodo de ETE na
agricultura foram apresentadas pelo setor de saneamento e CETESB fez
também uma apresentação e considerações sobre a legislação vigente. Nessa
reunião decidiu-se trabalhar apenas com a questão dos lodos de ETE’s e foi
encaminhado a criação de dois subgrupos para otimizar os trabalhos do GT de
Lodo, a saber:

Subgrupo de Gestão de UGL’s, sob a coordenação do Engenheiro
Orlando G. Queirós, e

Sub-Grupo: Redução de Patógenos, sob a coordenação da Biomédica
Maria Inês Zanoli Sato
Esse relatório compila as atividades e os resultados obtidos pelo Subgrupo de
Redução de Patógenos
CONTEXTUALIZAÇÃO
A proteção ambiental é uma meta da maioria dos governos no mundo, tanto do
ponto de vista de conservação dos recursos naturais e ecossistemas quanto da
proteção da saúde pública.
Medidas de saneamento básico são imprescindíveis para atender essa meta. O
lançamento indiscriminado de esgotos domésticos não tratados nas águas
superficiais tem causado a contaminação e eutrofização dos corpos hídricos.
Dessa forma é preponderante a necessidade do tratamento desses efluentes.
Consequentemente temos a geração dos lodos de esgotos e efluentes tratados
que precisam também de um descarte adequado para não causar impacto do
meio ambiente.
Uma das alternativas para o descarte do lodo de esgoto gerado no processo de
tratamento do esgoto doméstico tem sido o seu reaproveitamento agrícola
devido a elevada concentração de nutrientes presentes em sua composição.
Essa é uma alternativa bastante promissora uma vez que os processos de
incineração e descarte em aterros sanitários são de custo muito elevado.
No Brasil, a Resolução CONAMA 375, de 29 de agosto de 2006 estabelece
critérios e procedimentos para uso em áreas agrícolas de lodo de esgoto gerado
em estação de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados,
visando benefícios à agricultura e evitando riscos à saúde pública e ao
ambiente. O § 5º do artigo 7º dessa Resolução especifica a caracterização do
lodo de esgoto ou produto derivado quanto à presença de agentes patogênicos
e indicadores bacteriológicos: I - coliformes termotolerantes, II - ovos viáveis de
helmintos, III - Salmonella, e IV - vírus entéricos.
Ainda em seu artigo 11, a referida Resolução classifica os lodos de esgoto ou
produtos derivados quanto à presença de agentes patogênicos em duas classes:
Lodo classe A (Coliformes termotolerantes < 1000 NMP/g ST, Ovos viáveis de
helmintos < 0,25 ovo/g ST, Salmonella: ausência em 10g ST, Vírus < 0,25 UFP
ou UFF/g ST) e Lodo Classe B (Coliformes termotolerantes < 1000000 NMP/g
ST, Ovos viáveis de helmintos < 10 ovos/g ST).
Em seu Anexo II, a Resolução CONAMA 375 apresenta os critérios para as
análises de lodo de esgoto ou produto derivado, determinando que os vírus
entéricos a serem pesquisados preferencialmente são: Adenovírus e vírus do
gênero Enterovírus (Poliovírus, Echovírus e Coxsackievírus).
Esses critérios foram estabelecidos baseados em padrões de países
desenvolvidos. Dessa forma para o estabelecimento de critérios locais e
regionais é emergente a necessidade de conhecermos as características físicaquímicas e microbiológicas dos esgotos gerados nas ETE’s bem como de
conhecer a eficácia dos diferentes processos de tratamento aplicado a essa
matriz. Para isso existe a necessidade de sistematizarmos os dados dispersos
em monitoramento de rotina das ETE’s e resultados de estudos científicos para
serem aplicados em modelos de avaliação de risco aferindo os critérios já
estabelecidos.
Os dados sobre a ocorrência de patógenos em lodo de esgoto no Estado de São
Paulo e Brasil ainda são escassos, com poucos laboratórios tralhando nessa
área e os estudos de avaliação de risco quase que inexistentes havendo uma
necessidade emergente de avançarmos nesse campo da ciência e tecnologia.
O objetivo do trabalho do Subgrupo de Redução de Patógenos foi levantar
informações para o melhor entendimento da situação atual relativa aos
processos de tratamento e monitoramento de patógenos em lodos de esgoto do
Estado de São Paulo para embasar os estudos de avaliação de risco e avaliar a
situação da capacidade analítica dos laboratórios do Estado para detecção dos
patógenos em lodo de esgoto. Os resultados desse trabalho visam subsidiar a
revisão da Resolução CONAMA 375/2006.
METODOLOGIA DE TRABALHO
Com o intuito de otimizar os trabalhos do Grupo de Redução de Patógenos
foram estabelecidos 5 grupos. Diferentes instituições envolvendo empresas de
saneamento, universidade, institutos de pesquisa, laboratórios particulares e
empresas de consultoria foram convidadas para participar dos trabalhos dos
diferentes subgrupos cujos objetivos, produtos e cronograma foram discutidos
em reunião realizada na CETESB em 02 de março de 2011.
1.
Conhecimento sobre a presença de patógenos nos lodos de ETE’s e
ETA’s
Objetivos:

Levantar os dados de monitoramento dos lodos brutos e tratados;

Levantar os tipos de tratamento aplicados no Estado de São Paulo;

Avaliar o desempenho dos Processos de Tratamento.
Produto: Compilação dos dados de monitoramento de rotina e pesquisa.
Participantes: SABESP (coordenação), Biossolo, ICB/USP, IAL, CETESB,
SANASA.
2.
Processos de tratamento para redução de patógenos
Objetivos:

Levantar e avaliar os métodos clássicos de tratamento de lodo de esgoto
para redução de patógenos (classe B) e redução significativa de patógenos
(classe A);

Estabelecer os parâmetros para controle da eficiência do processo;

Estabelecer critérios de aprovação para avaliação dos novos processos
de tratamento de ETE’s.
Produto: Compilação das informações levantadas na forma de relatório técnico.
Participantes: SABESP (coordenação), Biossolo, ICB/USP, IAL, CETESB,
SANASA, CENA/USP.
3.
Capacidade analítica “paulista”
termotolerantes (CTt) e patógenos
para
análise
de
coliformes
Objetivos:

Levantar a demanda analítica instalada no Estado para análise de CTt e
vírus, parasitas e bactérias patogênicas;

Avaliar a padronização de metodologias;

Capacitação de novos laboratórios – Rede Lab Prosab.
Produto: Relatório contendo informações levantadas e as recomendações do
grupo.
Participantes: CETESB (coordenação), UNICAMP, SABESP, ICB/USP, TECAM,
COMTROLBIO, FSP/USP.
4.
Avaliação de riscos microbiológicos
Objetivos:

Compilar os estudos de avaliação de risco microbiológico para lodo no
Brasil;

Desenvolver alguns estudos de avaliação de risco com dados de
patógenos detectados nos lodos de esgoto e ETA do Estado verificando seu
impacto na saúde e para derivação de padrões.
Produto: Relatório contendo informações levantadas e as recomendações do
grupo.
Participantes: FSP/ USP (Coordenação), EACH/USP, CETESB
5.
Elaboração de Procedimentos
Objetivos:
 Consolidar as informações de todos os temas trabalhados;
 Elaboração de documentos técnicos para subsidiar os critérios e padrões
de qualidade microbiológica de lodos de ETE’s e ETA’s a serem aplicados
na agricultura.
Produto: Procedimentos Técnicos
Participantes: Todas as instituições.
RESULTADOS
Os cronogramas das atividades dos diferentes Subgrupos foi rearranjada nesse
período de um ano e meio sendo alguns subgrupos já apresentaram seus
produtos e outros ainda precisam avançar. Segue a seguir a posição dos
trabalhos de cada Subgrupo.
1.
Conhecimento sobre a presença de patógenos nos lodos de ETE’s e
ETAs
Os trabalhos do Subgrupo já foram finalizados e o relatório final consta no
ANEXO 1. O relatório traz um retrato amplo de diferentes ETE’s do Estado de
São Paulo, considerando sua capacidade de tratamento e os diferentes
processos aplicados, bem como sua eficiência na remoção principalmente de
coliformes termotolerantes e ovos viáveis de helmintos. É importante observar
que esse levantamento evidenciou poucos dados relativos a medida de
Enterovírus e Salmonella no esgoto tratado. Não foi possível também avaliar
nesse levantamento a eficiência do processo de tratamento aplicado nos lodos
das ETES, pois não se têm dado desses microrganismos no esgoto bruto. Essa
informação seria importante para os estudos de avaliação de risco.
2.
Processos de tratamento para redução de patógenos
Os trabalhos do Subgrupo 2, os quais estavam previstos para iniciar com a
finalização das atividades do Grupo 1, pois esperava-se obter informações sobre
a eficiência dos diferentes processos de tratamento dos lodos de ETE’s na
remoção de patógenos, não avançou no período. Ainda houve a necessidade da
mudança da Coordenação do Grupo sendo que no momento a coordenação foi
repassada para a SABESP que está retomando os trabalhos do Subgrupo.
3.
Capacidade analítica “paulista”
termotolerantes (CTt) e patógenos
para
análise
de
coliformes
Os trabalhos desse Subgrupo foram finalizados e estão apresentados no
ANEXO 2. O relatório evidenciou a necessidade premente de se adotar no
Estado e no país políticas que incentivem o desenvolvimento tecnológico na
área analítica da detecção de patógenos em amostras ambientais inclusive lodo
de esgoto.
4.
Avaliação de riscos microbiológicos
O trabalho do Subgrupo de Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico
(AQRM) está em andamento e é um subgrupo que sempre estará gerando
informações à medida que forem obtidos sobre a ocorrência de patógenos nos
lodos brutos e tratados. No ANEXO 3 é apresentado o relatório com as
informações relativas aos trabalhos desenvolvidos até o momento. Esse
subgrupo também está trabalhando na obtenção de informações básicas
necessárias para serem inseridas na modelagem de risco principalmente quanto
aos cenários de exposição. É importante também mencionar que o grupo do
Prof. Rafael Bastos da Universidade de Viçosa que também tem trabalhado com
a ferramenta de AQRM tem obtido resultados importantes a serem considerados
no estabelecimento de critérios de qualidade de lodo de esgoto. O coordenador
do GT de Lodo de Esgoto estará disponibilizando à Câmara Ambiental de
saneamento esses relatórios.
5.
Elaboração de Procedimentos
Os trabalhos desse grupo foram parcialmente prejudicados uma vez que não
temos ainda a conclusão das atividades de todos os Subgrupos. Entretanto
vários relatórios com informações relevantes dos trabalhos do Subgrupo de
Redução de patógenos são apresentados nesse relatório
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
As atividades desenvolvidas pelo Subgrupo de Redução de Patógenos
apresentou avanços significativos nesse período principalmente com relação a
situação do monitoramento de patógenos e indicadores nos lodos de esgotos
tratados, capacidade analítica e avaliação de risco. Entretanto há a necessidade
de avançarmos com o Subgrupo de Tratabilidade e de complementar os estudos
de AQRM. Ainda os resultados obtidos nas atividades finalizadas mostram
lacunas de informações importantes para aprimorarmos o nosso conhecimento
quanto ao comportamento dos patógenos nessa matriz.
Dessa forma recomendamos os seguintes tópicos para serem trabalhados na
Câmara para o próximo período:
 Desenvolver o estudo sobre os processos de tratamento para redução de
patógenos para estabelecer critérios para avaliação da eficácia de
tratamento a serem inseridos na revisão da Resolução CONAMA
375/2006;
 Organizar um grupo para definição de metodologias analíticas e elaborar
os procedimentos de ensaios para a análise de patógenos e indicadores
de contaminação fecal em lodos de esgoto bruto e tratado;
ANEXO 1
SUBGRUPO 1 - CONHECIMENTO SOBRE A PRESENÇA DE PATÓGENOS
NO LODO
Flávia T. Colpas & Ligia Marino (Coordenação)
Laboratório de Microbiologia, Depto Controle de Qualidade dos Produtos
Água e Esgotos/TOQ, SABESP
1. INTRODUÇÃO
1.1. Objetivo e justificativa
No início de 2011, a Câmara Ambiental de Saneamento da CETESB (CASan)
propôs a criação de um Grupo de Destino Final do Lodo de Estações de
Tratamento de Esgotos (ETE’s) e Estações de Tratamento de Água (ETA’s),
coordenada por Reynaldo E. Young Ribeiro. Neste grupo, os trabalhos foram
divididos entre o Sub-Grupo de Gestão das Unidades Gerenciadoras de Lodo
(UGL’s), coordenado por Orlando G. Queirós, e o Sub-Grupo de Redução de
Patógenos, coordenado por Maria Inês Zanoli Sato. É objetivo do Sub-Grupo de
Redução de Patógenos elaborar material de apoio para a revisão do CONAMA
375/06 (BRASIL, 2006), resolução que define critérios e procedimentos para uso
agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto
sanitário e seus produtos derivados, prevista para ocorrer no ano de 2011.
Para atingir este objetivo, dentro do Sub-Grupo de Redução de Patógenos os
trabalhos foram divididos em temas: (1) Conhecimento sobre a presença de
patógenos nos lodos de ETE’s, (2) Processos de tratamento para redução de
patógenos, (3) Capacidade analítica para análise de coliformes termotolerantes
e patógenos, (4) Avaliação de riscos microbiológicos e (5) Elaboração de
Procedimentos – seguindo um cronograma proposto para o ano de 2011. Este
relatório trata dos principais resultados obtidos nas discussões sobre o tema 1,
coordenado por Ligia Marino.
Para avaliar o conhecimento sobre a presença de patógenos nos lodos de
ETE’s, os esforços se concentraram sobre dados de monitoramento de lodos
brutos e tratados, os tipos de tratamento aplicados no Estado de São Paulo,
bem como sobre o desempenho dos processos de tratamento. Assim, nas
reuniões realizadas em 30 de março e 26 de abril de 2011, os participantes
propuseram o levantamento de dados através de um questionário direcionado a
ETE’s de todo o Estado, compilados e analisados neste relatório.
1.2. Patógenos e lodo de esgoto
Os quatro principais tipos de patógenos humanos (bactérias, vírus, protozoários
e helmintos) estão presentes no esgoto doméstico (USEPA, 2003). As espécies
e quantidades de patógenos presentes em cada localidade dependem do estado
de saúde da comunidade local, variando substancialmente ao longo do tempo. O
nível de patógenos encontrados em lodos tratados (biosólidos) também depende
das reduções obtidas nos processos de tratamento das águas residuárias e dos
lodos produzidos. Os patógenos encontrados no esgoto doméstico estão
associados principalmente aos sólidos insolúveis.
Os processos primários de tratamento de esgotos concentram esses sólidos no
lodo, de modo que o lodo não tratado ou bruto apresenta quantidades muito
maiores de patógenos que o efluente de origem (USEPA, 2003). Os processos
biológicos de tratamento de esgotos como lagoas, filtros biológicos e lodo
ativado podem reduzir substancialmente o número de patógenos do esgoto, já
que criam condições adversas à sobrevivência dos patógenos. Ainda assim, o
lodo de esgoto resultante de processos biológicos de tratamento contém número
suficiente de patógenos para causar problemas de saúde pública e ambientais.
Tais organismos podem causar infecções ou doenças se humanos ou animais
forem expostos a níveis suficientes (doses infecciosas), as quais variam de
acordo com os patógenos e hospedeiros envolvidos. Se lodo de esgoto tratado
de modo inapropriado for aplicado ou disposto sobre o solo, humanos e animais
podem ser expostos aos patógenos: (1) diretamente – por contato direto com o
lodo e/ou (2) indiretamente – pelo consumo de água ou alimentos contaminados.
Do ponto de vista microbiológico, a Resolução CONAMA 375/2006 define alguns
organismos que devem ser quantificados no lodo tratado para qualificá-lo para
uso na agricultura: coliformes termotolerantes, ovos viáveis de helmintos,
Salmonella e vírus (Tabela 1).
Tabela 1 – Classes de lodo de esgoto ou produto derivado – agentes
patogênicos.
Tipo de lodo de esgoto
ou produto derivado
Microrganismos
Coliformes
termotolerantes
Concentração
<103 NMP/g de ST
Ovos viáveis de
helmintos
<0,25 ovo/g de ST
Salmonella
Ausência em 10 g
de ST
Vírus
<0,25 UFP ou UFF/g
de ST
A
Coliformes
termotolerantes
<106 NMP/g ST
B
Ovos viáveis de
helmintos
<10 ovos/g de ST
Fonte: Resolução CONAMA 375/06.
Embora o lodo produzido nas ETE’s seja fruto do tratamento de águas
residuárias (domésticas e industriais), serão apresentadas aqui informações a
respeito dos patógenos que afetam a qualidade da água de consumo humano
(OMS, 2005), decorrentes, em grande medida, da contaminação fecal:
a.
Coliformes termotolerantes
Coliformes termotolerantes são bactérias coliformes capazes de fermentar a
lactose a 44-45°C. Na maioria das águas, o gênero predominante é Escherichia,
mas alguns tipos de Citrobacter, Klebsiella e Enterobacter também são
termotolerantes. Em geral, as populações de coliformes termotolerantes são
compostas predominantemente por Escherichia coli, espécie que ocorre em
grandes quantidades em fezes humanas e de animais, esgotos e águas com
contaminação fecal recente. Coliformes termotolerantes e E. coli são organismos
utilizados no monitoramento da qualidade da água de consumo humano. São
também considerados indicadores de desinfecção.
b.
Ovos viáveis de helmintos
Helmintos incluem tanto vermes de vida livre quanto parasitas. São
representados por membros dos grupos Nematoda e Plathyhelminthes,
infectando humanos e animais em todo o mundo. Para a maioria dos helmintos,
a água de consumo humano não é uma rota de transmissão significativa (exceto
Dracunculus medinensis e Fasciola spp.). Outras parasitoses podem ser
transmitidas pelo contato com a água (esquistossomose) ou associadas ao uso
de águas residuárias não tratadas na agricultura (Ascaris, Trichuris, Strongylus).
Os métodos analíticos sobre águas (brutas e residuárias), lodo e composto, em
geral, enfocam a determinação da viabilidade de ovos de Ascaris (USEPA,
2003). Estes helmintos intestinais são patógenos de animais domésticos e
humanos, contaminando o ambiente através da disposição direta de fezes
humanas ou animais e através do lançamento de esgotos ou águas residuárias
em corpos hídricos.
c.
Salmonella
O gênero Salmonella (família Enterobacteriaceae) é constituído por bacilos
móveis, Gram negativos, que não fermentam a lactose, embora a maioria
produza sulfato de hidrogênio ou gás a partir da fermentação de carboidratos. As
espécies de Salmonella estão amplamente distribuídas no ambiente, mas
algumas espécies têm grande especificidade de hospedeiros. Um grande
número de serotipos, incluindo S. typhimurium e S. enteritidis, infecta humanos e
também uma ampla gama de animais, incluindo cavalos, gado, porcos, ovelhas,
aves e até mesmo répteis. Tipicamente, estes patógenos entram em sistemas
hídricos através da contaminação fecal proveniente de despejos de esgoto
doméstico, de animais domésticos e silvestres. Contaminação tem sido
detectada também em uma ampla gama de alimentos e leite. Organismos do
gênero Salmonella se disseminam pela via fecal-oral. Infecções com sorotipos
não-tifoides são associadas principalmente com o contato pessoa-pessoa, o
consumo de uma série de alimentos contaminados e a exposição a animais. Já
infecções por espécies tifóides são associadas ao consumo de água e alimentos
contaminados, sendo a disseminação por contato pessoa-pessoa incomum.
d.
Vírus entéricos
Vírus entéricos constituem organismos que infectam o trato gastrointestinal
humano, sendo transmitidos predominantemente pela via fecal-oral. Incluem
enterovírus, astrovírus, adenovírus entéricos, ortoreovírus, rotavírus, calicivírus e
os vírus das hepatites A e E. Diferem em estrutura, composição, ácidos
nucléicos e morfologia, além de quanto aos números e frequência com que são
excretados, sobrevivência no ambiente e resistência aos processos de
tratamento da água. A sobrevivência de bactérias fecais em ambientes aquáticos
e sua sensibilidade ao tratamento e aos processos de desinfecção diferem
substancialmente daquela dos vírus entéricos, tornando-os valiosos no
monitoramento da qualidade da água. Vírus entéricos são excretados por
indivíduos ao redor do mundo com tal frequência e quantidade, que muitos deles
estão presentes universalmente em quantidades substanciais nas águas
residuárias. A presença de vírus entéricos na água de consumo indica a
presença potencial de outros vírus, além de ser uma evidência conclusiva de
contaminação fecal e de fornecer evidências de problemas no tratamento da
água e em processos de desinfecção.
e.
Outros patógenos
Os protozoários Cryptosporidium e Giardia estão entre os causadores das
doenças diarreicas agudas, tendo sido associados a diversos surtos e casos no
Brasil e no mundo (CDC, 2002; SÃO PAULO, 2009; BRASIL, 2009). Estão
presentes em águas superficiais, subterrâneas e salinas, sendo eliminados por
seus hospedeiros (homem, gado, outros animais) já nas formas infectantes de
oocistos e cistos. O modo de transmissão é fecal-oral e ocorre através da
ingestão de água contaminada, alimentos mal cozidos e objetos contaminados
levados à boca. Em águas superficiais, parecem estar associados a períodos de
chuvas e despejos de efluentes domésticos; em esgoto, ao tamanho e às
atividades da população humana.
2. METODOLOGIA
2.1. Questionário
Para o levantamento de informações sobre o conhecimento dos patógenos
presentes nos lodos de esgotos, foi utilizado como modelo o formulário proposto
pelo Comitê de Bacia do Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ). O formulário foi
simplificado e adaptado (Anexo 1A). O modelo proposto inclui: (A) o perfil da
unidade – tipo de esgoto, processo de tratamento de esgoto, vazão tratada,
descrição do tratamento do lodo, processos de redução de patógenos, volume
ou massa de lodo produzido e destinação final e (B) caracterização do lodo –
antes e após o tratamento (eficiência), além das variáveis químicas e
microbiológicas (patógenos). Dados clínicos e epidemiológicos não foram
incluídos neste roteiro, uma vez que o grupo julgou que as UGL’s não seriam os
locais mais adequados para obter este tipo de informação. O questionário
proposto foi direcionado às unidades gerenciadoras de lodo (ETE’s) em regiões
metropolitanas e no interior do Estado.
2.2. Análise dos dados
Foram recebidos 39 questionários provenientes de ETE’s de todo o Estado de
São Paulo. Os dados foram comparados, sendo analisados em função: (1) dos
processos de tratamento do esgoto e lodo gerado e (2) caracterização dos
patógenos presentes, incluindo, quando possível, a eficiência de remoção dos
tratamentos.
3. RESULTADOS
Os resultados aqui apresentados limitam-se às informações apresentadas nos
questionários. Há campos não preenchidos em alguns questionários, de modo
que as análises refletem o total de informações obtidas para cada item e não
necessariamente o total de questionários enviados.
3.1. Processos de tratamento (esgotos e lodo)
Mais da metade dos tratamentos de esgotos avaliados (53,9%) utilizam o
método de lodos ativados, na forma convencional ou associado à aeração
prolongada (batelada) (Figuras 1 e 2). Também bastante utilizados, com quase
18% dos casos cada, são os filtros biológicos e a digestão anaeróbia em
reatores tipo UASB (Upflow anaerobic sludge blanket), em geral combinados a
outros métodos. Menos utilizadas são as lagoas (aeradas e facultativas), com
pouco mais de 7% dos casos avaliados.
Figura 1. Tipos de tratamento de esgotos utilizados nas ETE’s avaliadas.
17,9%
lodo ativado
7,1%
filtro biológico
53,6%
17,9%
lagoa
UASB
Figura 2. Contribuição percentual dos tipos de tratamento de esgoto nas
ETE’s avaliadas.
As ETE’s avaliadas tratam uma vazão de afluente que varia de
aproximadamente 35 m3/dia a mais de 840.000 m3/dia, representando um
volume médio de afluente da ordem de 1.000 a 2,5 milhões de metros cúbicos
na entrada das instalações. Tal variação de volume de afluentes, bem como de
tipos de tratamentos utilizados, gera um volume de lodo igualmente variável: de
0,1 a mais de 100 m3/dia. Este lodo é então submetido a processos de
desidratação para redução do seu volume.
Entre os principais métodos relatados nos questionários para desidratação do
lodo estão centrífugas separadoras (50%), seguidas de filtros prensas (29,2%).
O restante dos processos (pouco mais de 20%) inclui outros tipos de filtros e
prensas, leitos de secagem e BAGs (sacos de polipropileno de alta resistência).
De qualquer forma, alguns processos são uma combinação de métodos (por
exemplo, centrífuga+leito de secagem+digestor ou filtro prensa+digestor) e, em
geral, estão associados ao uso de cal, cloreto férrico e/ou polímeros. Por
conseguinte, são gerados 0,1 a 300 toneladas de lodo desidratado/dia nas
instalações avaliadas, com teores de sólidos compreendidos entre 7 e 45%.
Apenas 12,5% das ETE’s avaliadas destinam seu lodo desidratado para o uso
agrícola (Figura 3), após tratamento por processo de compostagem. Nos quase
88% restantes, as instalações destinam o lodo desidratado a aterros (58,3%),
outras ETE’s/aterro (25,0%) ou caminhões-fossa (4,2%). No caso de
ETE’s/aterro, o lodo é encaminhado para tratamento à outra ETE e o destino
final é o aterro.
Figura 3. Contribuição percentual da destinação final do lodo desidratado nas
ETE’s avaliadas.
3.2. Caracterização dos patógenos
Dos 39 questionários, não há nenhum tipo de caracterização do lodo em
qualquer momento do processo em nove das ETE’s avaliadas. Nas ETE’s onde
houve algum tipo de avaliação, algumas incluíram a caracterização de acordo
com o recomendado pela Resolução CONAMA 375/06 (28,6%), porém mais
frequentemente se relatou a caracterização segundo a NBR 10004 (57,1%)
(Tabela 2). Há também alguns questionários com informações sobre a
determinação de vírus apenas (21,4%) e outros com caracterização de
parâmetros físico-químicos (14,3%).
Nos diferentes questionários recebidos, os patógenos relatados foram bactérias
coliformes (termotolerantes, totais, fecais ou E. coli), ovos de helmintos ou
Ascaris, Salmonella, Enterovirus e cistos de protozoários.
Nas ETE’s onde coliformes termotolerantes foram avaliados, se observou que
28,6% dos lodos continham <103 NMP/g de sólidos totais (produto classe A pelo
CONAMA 375/06), 61,9% continham <106 NMP/g de sólidos totais (produto
classe B) e 9,5% continham >106 NMP/g de sólidos totais (Figura 4).
Tabela 2. Caracterização do lodo nas ETE’s avaliadas.
Caracterização
ETE’s
avaliadas
(%)
NBR 10004
7,1
NBR 10004 e patógenos
17,9
NBR 10004, agronômica, metais e
patógenos
10,7
Total (NBR 10004)
35,7
CONAMA 375/06
25,0
CONAMA 375/06, agronômica e metais
3,6
Total (CONAMA 375/06)
28,6
Vírus
21,4
Sólidos, umidade e/ou pH
14,3
Figura 4. Coliformes termotolerantes por grama de sólidos totais (em escala
logarítmica) nas ETE’s avaliadas (NMP/gST = número mais provável por
grama de sólidos totais).
Quando ovos viáveis de helmintos ou Ascaris foram relatados, quase metade
das ETE’s avaliadas (48,1%) apresentaram <0,25 ovos viáveis/g de sólidos
totais (produto classe A pelo CONAMA 375/06), um terço (33,3%)
apresentaram <10 ovos viáveis/g de sólidos totais (produto classe B) e 18,5%
apresentaram >10 ovos viáveis/g de sólidos totais (Figura 5).
Figura 5. Ovos viáveis de helmintos ou Ascaris por grama de sólidos totais nas
ETE’s avaliadas (ovos viáveis/gST = número de ovos viáveis por grama de
sólidos totais).
Quanto à ocorrência de Salmonella, em 70% das ETE’s avaliadas o lodo teve
como resultado ausência em 10 gramas de sólidos totais (produto classe A pelo
CONAMA 375/06), com os 30% restantes apresentando números variáveis do
organismo. Este organismo foi identificado em 17 dos 39 questionários enviados.
Nos questionários que avaliaram a presença de vírus, parte dos resultados foi
expressa em unidades formadoras de placa por litro (sete questionários), com
números variando de 0,8 a 6,8 UFP/L. Outros questionários (seis questionários)
expressaram os resultados na forma de UFP/g de sólidos totais. Nestes, dois
terços tiveram resultados <0,25 UFP/g de sólidos totais (produto classe A pelo
CONAMA 375/06), enquanto o terço restante apresentou números superiores ao
limite dado pela Resolução.
Embora não seja uma exigência da Resolução CONAMA 375/06, em alguns
poucos questionários (três questionários) se avaliou a presença de cistos de
protozoários (Cryptosporidium e Giardia). Foi observada ausência de
protozoários em 75% das ETE’s e números muito baixos (menos de 1% das
amostras analisadas em cada ETE) naquelas com resultados positivos.
3.3. Eficiência de remoção dos patógenos
A maior parte dos dados apresentados no item 3.2. (Caracterização dos
patógenos) se refere a lodos que não são destinados para uso na agricultura e,
portanto, não passaram por nenhum processo para redução (significativa ou
adicional) de agentes patogênicos e atratividade de vetores, segundo o Anexo 1
da Resolução 375/06.
Apenas três questionários relatam o uso do lodo na agricultura como forma de
destinação do lodo, após tratamento pelo processo de compostagem. Em todos
eles, embora não tenham sido avaliados vírus, os coliformes termotolerantes
estão sempre em concentrações >103 NMP/g sólidos totais, enquanto
Salmonella e ovos viáveis de helmintos estão em geral ausentes (ou em
números muito pequenos quando presentes), mostrando a eficiência do
processo.
Em um dos trabalhos enviados juntamente com os questionários, avaliou-se a
remoção do lodo de uma lagoa de estabilização com a combinação de
dragagem seguida da aplicação de polímero e deságüe em BAG de
polipropileno de alta resistência (FRANÇA, 2010). Esta combinação foi proposta
como modelo para desaguamento, acondicionamento e redução da carga
patogênica, para adequar o lodo aos padrões para aplicação em solo agrícola.
Seis meses após a operação de desaguamento do lodo acondicionado em
BAGs, constatou-se ausência de ovos de helmintos viáveis, Salmonella e
protozoários e coliformes termotolerantes a uma concentração <10 3 NMP/g
matéria seca.
4. CONCLUSÕES
Os questionários enviados (Anexo 1 A) são uma amostra significativa das ETEs
em operação no Estado de São Paulo, uma vez que estão representadas
instalações de regiões metropolitanas e interior, que tratam cargas bastante
variáveis de afluentes de origem doméstica e industrial. Embora o uso na
agricultura ainda não seja disseminado, os dados aqui apresentados
demonstram o potencial de uso dos lodos gerados nas ETEs avaliadas na
agricultura, já que a maior parte dos materiais poderia ser classificada como
produto classe A ou B, mesmo sem passar por nenhum tipo de processo para
redução de patógenos ou vetores (Resolução CONAMA 375/06). Quando há
algum tipo de tratamento (compostagem ou BAGs), se verifica sua eficiência na
redução dos patógenos.
O melhor entendimento dos processos de tratamento para redução de
patógenos, da capacidade analítica para análise dos patógenos e a avaliação
dos riscos microbiológicos a eles associados, temas que serão discutidos por
este Sub-Grupo de Redução de Patógenos, trarão mais informações sobre as
restrições enfrentadas pelas ETE’s para uso do lodo gerado na agricultura. A
identificação destas restrições poderá contribuir na proposta de melhorias na
legislação existente (CONAMA 375/06), bem como na destinação do lodo
produzido nas ETE’s.
5. REFERÊNCIAS
BRASIL, 2006. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Resolução CONAMA 375
de 29 de agosto de 2006: define critérios e procedimentos para uso agrícola de
lodos de esgotos gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus
produtos derivados, e dá outras providências.
BRASIL, 2009. Ministério da Saúde. Água Brasil: Sistema de avaliação da
qualidade da água, saúde e saneamento. <www.saude.gov.br>.
CDC – Center for disease control and prevention, 2002. Cryptosporidium and
Giardia infection, EUA. <www.cdc.gov>.
FRANÇA, J.T.D. 2010. Remoção de lodo de lagoa facultativa: avaliação
quantitativa e qualitativa do lodo acumulado e seu acondicionamento em BAG.
UNICAMP, 150p (Dissertação de Mestrado).
OMS – Organização Mundial da Saúde, 2006. Guidelines for drinking water
quality: recommendations.
SÃO PAULO, 2009. CVE - Centro de Vigilância Epidemiológica, 2009. Secretaria
de
Estado
da
Saúde
de
São
Paulo,
Informe-Net
DTA.
<www.cve.saude.sp.gov.br>.
USEPA, 2003. Environmental regulations and technology. Control of pathogens
and vector attraction in sewage sludges. EPA/625/R-092/013, Office of Research
and Development, Cincinnati.
<www.epa.gov/nrmrl/pubs/625r92013/625R92013.pdf>.
Anexo 1 A
ANEXO 2
SUBGRUP0 3 - LODOS DE ESGOTO: SUBGRUPO CAPACIDADE
ANALÍTICA
Elayse Maria Hachich (Coordenação)
Setor de Microbiologia e Parasitologia, CETESB
1 - Introdução
A Resolução CONAMA 375/2005 requer a análise de microrganismos
indicadores e patogênicos segundo métodos analíticos publicados por
instituições tais como a AWWA (American Water Works Association) e a USEPA
(United States Environmental Agency). Algumas dessas análises, como por
exemplo, a de vírus entéricos, requer recursos materiais e humanos que não
estão facilmente disponíveis.
2 – Objetivos
Reunir representantes de laboratórios particulares, de universidades, instituições
de pesquisa e de companhias de saneamento com o objetivo de verificar, quais
das análises requeridas pela Resolução CONAMA 375 o laboratório tem
implantada, método analítico utilizado e se um programa de controle e garantia
de qualidade é aplicado em sua realização.
3 – Métodos de trabalho

Realização de uma reunião com representantes de cada laboratório,
quando foram apresentados os objetivos da atividade e do subgrupo;

Preparo de um questionário que foi enviado a todos os representantes
para sugestões em seu conteúdo;

Após retorno das sugestões, um questionário definitivo foi enviado a todos
(Anexo 2.
4 – Resultados
4.1 - Laboratórios participantes da avaliação:

SABESP (TOC)

Laboratório de Virologia do Instituto de Ciências Biomédicas da USP

LBA da Faculdade de Saúde Pública da USP

Feagri (UNICAMP)

Laboratório Control Bio

Laboratório Tecam
4.2 – Respostas às perguntas do questionário
4.2.1 - Análises realizadas em cada laboratório

Coliformes somente: 1

Coliformes e Salmonella: 2

Coliformes, Salmonella e ovos viáveis de helmintos: (1)

Vírus entéricos: 1
4.2.2 - Capacidade ou interesse em realizar a análise

Somente um dos laboratórios que não analisa Salmonella e ovos tem
capacidade para implantar a análise;

Dois dos cinco laboratórios que não analisam vírus tem interesse em
realizar a análise;

Os dois laboratórios que não analisam coliformes termotolerantes e
Salmonella em lodo de esgoto tem interesse e capacidade em implantar a
análise.
4.2.3 - Acreditação da análise no INMETRO

Nenhum dos laboratórios tem as análises requeridas pela Resolução
CONAMA acreditadas pelo INMETRO
4.2.4- São utilizados métodos analíticos citados em publicações nacionais
ou internacionais de referência? Qual a técnica de análise?

Dentre os três laboratórios que realizam análises de coliformes
termotolerantes (ou E. coli), um deles menciona a utilização da técnica de tubos
múltiplos segundo método publicado no Standard Methods;

O único laboratório que analisa ovos viáveis de helmintos utiliza o método
recomendado pela USEPA. O único laboratório que analisa vírus entéricos utiliza
métodos publicados em trabalhos científicos de pesquisa.
4.2.5 - O laboratório tem implantado controle de qualidade que inclui
avaliação de desempenho?

Dois laboratórios tem implantado procedimentos de controle de qualidade
que incluem a avaliação de desempenho para as análises de coliformes
termotolerantes e E. coli. O laboratório que analisa Salmonella e ovos de
helmintos também tem implantado esse controle, e o único laboratório que
realiza análise de vírus entéricos realiza igualmente esses ensaios.
5 – Conclusões

Os laboratórios particulares parecem ter pouco interesse na implantação
das análises de lodo requeridas pelo CONAMA, possivelmente devido à falta de
demanda;

A acreditação pelo INMETRO é considerada uma meta a ser atingida a
longo prazo;

A utilização de métodos simplificados é preferida ao invés do emprego de
métodos padronizados e validados;

O interesse dos laboratórios participantes desta pesquisa foi bastante
limitado.
Anexo 2A – QUESTIONÁRIO APLICADO
CÂMARA TÉCNICA DE SANEAMENTO
SUBGRUPO LODO DE ESGOTO
ATIVIDADE: Levantamento de capacidade analítica
Capacidade analítica para caracterização microbiológica de lodo de esgoto
Nome do Laboratório:
Nome do responsável pelo preenchimento:
QUESTÃO
1 – Dentre as análises microbiológicas
RESPOSTA
SIM
Cap. Anal.1
NÃO
solicitadas pela Resolução CONAMA
375/2005 seu laboratório realiza:
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
2 - Dentre as análises microbiológicas
solicitadas pela Resolução CONAMA
375/2005 seu laboratório tem interesse (I)
ou capacidade (C) para implantar2:
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
3 – A análise é acreditada no
INMETRO?
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
1
Cap. Anal.: Capacidade Analítica mensal: informar se responder sim à questão 1
2
Responder à questão 2 para os itens respondidos negativamente na questão 1.
Deixar em branco caso não tenha interesse ou capacidade.
CÂMARA TÉCNICA DE SANEAMENTO
SUBGRUPO LODO DE ESGOTO
ATIVIDADE: Levantamento de capacidade analítica
Questionário
Capacidade analítica para caracterização microbiológica de lodo de esgoto
QUESTÃO
4 – São utilizados métodos analíticos
RESPOSTA
SIM
NÃO
SIM
NÃO
citados em publicações nacionais
ou internacionais de referência
(ex. Standard Methods, Normas
ISO/ABNT, etc.)?
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
5 – Citar o método de análise (ex.
TTM, TMF, P-A, CC, PCR)3 e a
publicação de referência.
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
6 – Está implantado controle de
qualidade que inclua avaliação de
desempenho?
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
3
TTM:técnica de tubos múltiplos: TMF: técnica de membrana filtrante: P-A:
presença-ausência; CC: cultura celular; PCR: reação em cadeia da polimerase.
Questionário
Capacidade analítica para caracterização microbiológica de lodo de esgoto
QUESTÃO
7 – Irá implantar controle de
qualidade que inclui avaliação de
desempenho?
Coliformes termotolerantes
Salmonella sp
Ovos viáveis de helmintos
Vírus entéricos
8 – Comente as dificuldades
encontradas para a implantação
da análise, acreditação no
INMETRO, adoção de métodos
analíticos citados em publicações
de referência e realização dos
controles de qualidade.
Coliformes termotolerantes
Ovos viáveis de helmintos
Salmonella sp
Vírus entéricos
RESPOSTA
SIM
NÃO
ANEXO 3
SUBGRUP0 4 – AVALIAÇÃO DE RISCOS MICROBIOLÓGICOS
Maria Tereza P. Razzolini (Coordenação)
Faculdade de Saúde Pública – USP
1. INTRODUÇÃO
O interesse por esses resíduos vem assumindo relevância em decorrência dos
benefícios de sua aplicação diretamente no solo como alternativa para a
recuperação de áreas degradadas assim como na agricultura (Eseinberget al,
2004).
A prática de aplicação desses resíduos no solo e em cultivos agrícolas está se
tornando cada vez mais atrativa devido a possibilidade de reciclagem de
substâncias como fósforo e nitrogênio e outros nutrientes requeridos pelas
plantas. A sua aplicação possibilita essa reciclagem e elimina a necessidade do
uso de fertilizantes comerciais (Martinez et al, 2002). Estima-se que nos EUA,
54% do lodo de esgoto produzido são aplicados em solo agrícola, 32% na
Alemanha, 60% na França e 55% na Grã-Bretanha (Bettiol e Camargo, 2006).
No Brasil, a aplicação dos biosólidos em cultivos agrícolas é recente e pouco se
conhece sobre a caracterização química e microbiológica dos lodos gerados nas
Estações de Tratamento de Esgotos (ETE’s), o que suscita preocupações
quanto aos efeitos agudos e crônicos que a prática de aplicação de lodo de
esgoto em solo agrícola pode trazer para a saúde humana e ao ambiente.
Esses resíduos podem conter patógenos em sua composição como Salmonella,
E. coli patogênica, protozoários parasitas, ovos de helmintos dentre eles A.
lumbricoides, Trichura trichuris e ainda vírus tais como os enterovírus (Gerba et
al, 2005; Jiménez et al, 2007; Guzmán et al, 2007; Gerba et al, 2008; Navarro et
al, 2009).
Portanto, a qualidade sanitária desses resíduos deve ser avaliada e sua
utilização em áreas agrícolas e disposição no solo realizada de forma a se
estabelecer barreiras sanitárias para proteger a saúde tanto dos seus usuários
assim como da população consumidora de cultivos agrícolas originários de solo
enriquecido com biosólidos, e assim minimizar riscos à saúde humana.
O estabelecimento de critérios microbiológicos e parasitológicos para a
aplicação de lodo na agricultura é essencial para minimizar a transmissão
desses patógenos entéricos. Tradicionalmente, o estabelecimento desses
critérios se realizava de forma qualitativa ou subjetiva, entretanto com os
avanços na área de avaliação de risco microbiológico desde a década dos anos
1980 os critérios e padrões de qualidade passaram a ser estabelecidos com
base em estudos de risco considerando a realidade epidemiológica e econômica
de cada país ou mesmo de regiões num dado país. A avaliação quantitativa de
risco microbiológico (AQRM) é, atualmente, considerada como um instrumento
que estabelece um elo entre a ciência e os tomadores de decisão, auxiliando-os
na priorização de ações e aplicações de recursos (Eisenberg, 2002).
A Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM) é utilizada para se
estimar o risco de infecção em decorrência da exposição a microrganismos
patogênicos(Gale, 1996; Gibson III et al, 1998) e para predizer como as
pessoas podem ser afetadas em um cenário específico devido a essa exposição
(Haas, 1993; Hunter et al., 2003; Soller&Eisenberg, 2008). As vantagens do uso
desse tipo de análise é a de se estimar os resultados de exposição à patógenos
que pode ser expressa quantitativamente em termos de probabilidade de
infecção, morbidade ou morte.
A AQRM envolve análises co-dependentes tais como avaliação do perigo,
avaliação da exposição, avaliação da dose-resposta e caracterização do risco.
Brevemente; a identificação do perigo consiste em se determinar a natureza do
perigo (patógeno) e os efeitos à saúde causados pela exposição (ingestão,
inalação e contato dérmico) a esse perigo (Gibson III et al,1998; Soller,2006).A
avaliação da exposição é a etapa do processo de avaliação que determina as
rotas de exposição além de se medir (ou estimar) a intensidade, frequência e
duração da exposição humana ao patógeno. A avaliação de dose-resposta
resulta de estudos experimentais os quais são desenvolvidos para se
estabelecer a relação entre o nível de exposição a um determinado patógeno e a
probabilidade de ocorrência de consequências adversas (Haas et al, 1999).
A caracterização do risco integra as informações obtidas nas etapas anteriores
para o cálculo da probabilidade de infecção decorrente da exposição a um
determinado agente etiológico e a avaliação das incertezas (Gibson III et al.,
1998; Soller, 2006).
Eisenberget al (2008) demonstraram a viabilidade do uso da abordagem da
AQRM para a estimativa da probabilidade de infecção devido a exposição a
patógenos durante o processo de aplicação de biosólidos no solo.
Nesse contexto, os objetivos do subgrupo denominado “Redução de Patógenos”
quanto à aplicação da AQRM foram os seguintes:
1.
Compilar os estudos de avaliação de risco microbiológico para lodo no
Brasil;
2.
Desenvolver alguns estudos de avaliação de risco com dados de
patógenos detectados nos lodos de esgoto do Estado de São Paulo verificando
seu impacto na saúde e para derivação de padrões.
2. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
Para elaboração da compilação de estudos de risco microbiológico para
aplicação de lodos em campos agrícolas estão sendo consultadas teses e
artigos científicos nas seguintes bases eletrônicas de dados: SciELO
(ScientificElectronic Library Online – site: www.scielo.org), LILACS (Literatura
Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde – site: www.bireme.br),
Dedalus, MEDLINE (National Library of Medicine, USA – site: www.bireme.br) e
Pubmed
(site:www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)
utilizando como critério de
seleção dos artigos com eventual informação relevante para o estado da arte, os
seguintes
pares
de
palavras-chave:
risk/assessment/sludge,
risk/assessment/biosolids,
microbial/riskassessment/sewagesludgee
microbial/riskassessment/biosolids.
Realização de pesquisa exploratória sobre o tema nos sites de organizações e
agências regulatórias como a Agência de Proteção Ambiental Norte-americana
(USEPA), Organização Mundial de Saúde (WHO), entre outras, pois as mesmas
vêm empreendendo estudos na temática há muitos anos.
Os dados quantitativos aplicados nessa atividade envolverão os resultados
obtidos em dois Projetos principais:

Projeto FINEP CETESB - REMICRO: Risco microbiológico associado à
água de reúso e lodo de esgoto: subsídios para regulamentação e
critérios microbiológicos, financiado pela FINEP dentro da REDE DE
LABORATÓRIOS DE REFERÊNCIA EM MICROBIOLOGIA APLICADA E
SANEAMENTO AMBIENTAL. Os resultados de vírus entéricos obtidos em
diferentes ETEs do Estado de São Paulo foram empregados para avaliar
o risco dos trabalhadores na aplicação do lodo de esgoto (Anexo 3A e 3B)
e serão agora trabalhados com relação ao consumo de alimentos.

Projeto de Pesquisa FAPESP (Processo No 2010/05664-6) FSP/USP que
envolve a quantificação dos patógenos Ascaris sp e Salmonella cujas
análises foram realizadas no Laboratório de Análises Ambientas (LBA)
dom Departamento de Saúde Ambiental da Faculdade de Saúde
Pública/USP (Anexo 3C).
A compilação de artigos e relatórios referentes à aplicação da AQRM para se
estimar efeitos adversos à saúde de expostos produzidos no Brasil mostrou-se
ainda incipiente. Na temática apenas os trabalhos desenvolvidos pelo Prof.
Rafael Bastos da UFV foram recuperados. No entanto, a literatura de autores de
outros países se mostrou mais farta e esses estudos e pesquisas devem ser
utilizados como referências para a construção dos modelos conceituais para o
emprego da AQRM.
Estudo de taxa de decaimento de patógenos (ovos de Ascaris sp) em solos com
adição de lodos está em andamento. Esse estudo está sendo realizado pela
CETESB com a participação do Dr Fernando Carvalho Oliveira (Biossolo).
Devido a deficiências de dados nacionais de consumo de hortaliças e frutas os
membros do grupo decidiram usar os dados de consumo constantes no
Exposure Factors Handbook Vol II Food Ingestion Factors (USEPA, 1997 e
2009) para o cálculo das doses ingeridas e assim se estimar a probabilidade de
infecção por Ascaris, Salmonella e enterovírus.
3. ATIVIDADES PARA A PRÓXIMA ETAPA
As atividades previstas são o desenvolvimento do modelo conceitual de
exposição de população exposta – trabalhador rural e consumidores de
alimentos cultivados em solo com adição de lodo – e assim obter a probabilidade
de infecção. Há também a idéia de se contatar o Centro de Vigilância
Epidemiológica (CVE) vinculado à Secretaria de Saúde do Estado de São Paulo
para a obtenção de dados de incidência e prevalência de parasitoses,
enteroviroses e da doença diarréica aguda no intuito de se obter o risco de
doença a partir da probabilidade de infecção.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
As atividades referentes à aplicação da AQRM estão sendo desenvolvidas
dentro da perspectiva de se construir modelo conceitual de exposição para as
populações expostas. Como algumas informações não estão disponíveis em
âmbito nacional, o grupo está reunindo esforços para obtê-las a partir de
referências estrangeiras ou então a partir do desenvolvimento de projetos de
pesquisa para preencher essas lacunas e ainda estar mais próximo da realidade
de nosso Estado ou país. Um exemplo disso é o estudo que está sendo
conduzido pela CETESB e Dr Fernando Carvalho Oliveira para a obtenção da
taxa de decaimento de ovos de Ascaris considerando as condições climáticas de
nosso estado assim como a quantificação de patógenos em amostras de lodos
de ETE´s da RMSP.
Anexo 3A
AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DE RISCO POR ROTAVÍRUS NA APLICAÇÃO DE
LODO DE ESGOTO NA AGRICULTURA
Responsáveis: Prof. Marcelo S. Lauretto (EACH/USP) e Prof. Dolores U Mehnert
(ICB/USP)
Introdução
A utilização de lodo de esgoto em agricultura é uma das alternativas mais viáveis para
sua disposição ambiental. A sua aplicação, entretanto, depende da análise da presença
de contaminantes, dentre eles os microrganismos patogênicos. Considerando a
importância dessa prática na possível disseminação de vírus patogênicos, o presente
trabalho teve por objetivo estimar o risco de infecção por Rotavírus em trabalhadores
expostos ao lodo de esgoto durante aplicação na agricultura a partir das medidas do
gênero Rotavírus em amostras de lodo de esgoto tratado. Conforme Sakaji & Funamizu
(1998), os protocolos de avaliação de risco referentes a produtos químicos, metais ou
patógenos contêm quatro elementos principais: a identificação do perigo, avaliação das
rotas e extensão da exposição, o modelo de resposta dos indivíduos aos patógenos, e a
descrição do risco.
Amostragem
Um total de 15 amostras de lodo (ETE C) foi processado pelo método de eluição e
reconcentração por ultracentrifugação. A presença viral foi detectada por ensaios
moleculares e clássicos, como inoculação em culturas celulares para visualização de
efeito citopático e quantificação de rotavírus por reação de imunoperoxidase direta.
O estudo para avaliação do risco foi baseado nos números de partículas virais
detectados nas amostras de lodo tratado, que variaram de 0,3 a 7,2 UFF/grama de ST
(Tabela 1)
Identificação do Perigo
Gerba et al. (1996) apresenta uma caracterização detalhada do Rotavírus e de sua
importância sob o ponto de vista de saúde pública, brevemente resumida a seguir. O
Rotavírus é considerado o mais importante agente causador de gastroenterite infantil no
mundo, e pesquisas demonstram que 90% de todas as crianças são infectadas por
rotaviroses até o terceiro ano de vida. Embora haja indícios de que os adultos
apresentem mais infecções assintomáticas do que crianças, as taxas de infecções
sintomáticas observadas nesse grupo variam de 40% a 70%. Em adultos, 5 a 10% dos
casos esporádicos de diarréia resultantes em hospitalização podem ser causados por
rotavírus.
Avaliação da Exposição
Nesse estudo, considerou-se como população exposta os trabalhadores rurais que
manipulam o lodo tratado durante sua aplicação no solo. Foram considerados dois
cenários: a ingestão direta do lodo e a ingestão da mistura solo/lodo, para várias taxas
de aplicação.
Como taxas de ingestão de solo/lodo, foi considerado um valor mínimo de 50mg/dia
(LAGOY, 1987) e um valor máximo de 480 mg/dia para adultos em áreas externas
(HAWLEY, 1985). Para o cenário de ingestão da mistura solo/lodo de lodo foram
consideradas taxas de aplicação de 2, 5, 10, 15, 20 e 30 ton/ha. Para o cenário de
ingestão de mistura solo-lodo, a quantidade diária de rotavírus ingerida (UFF/dia) foi
estimada por (equação 1):
(equação 1)
D = q × i × A/T
onde
D
dose diária ou a quantidade diária de rotavírus ingerida (UFF/dia),
q
é a concentração do patógeno no lodo em UFF/g,
i
é a quantidade de mistura solo/lodo ingerida (g/dia),
A
é taxa de aplicação (ton/ha) e
T
é o peso total do solo (ton/ha).
O peso total do solo por hectare foi estimado pela equação 2:
(equação 2)
T = 10000 × p × d,
onde
T é o peso total do solo por hectare (t),
p é a profundidade máxima de aplicação (m) e
d é a densidade do solo (ton/m3).
Neste trabalho assumimos p = 0.2m e d = 1 ton/m3
As concentrações de rotavírus no lodo foram estimadas a partir das medidas de
quantificação observadas nas amostras. Para estimativa pontual do risco, usou-se a
média das concentrações do patógeno no lodo tratado. Para análise de incerteza, foram
ajustadas, através de estimador de máxima verossimilhança, a distribuição LogNormal
(0.445, 0.801) para as concentrações. Foram então simulados 10 mil valores de
concentrações a partir da distribuição ajustada, a fim de se obter a distribuição final de
riscos diários e anuais. Para cálculo do risco anual, foram considerados 20 dias de
exposição.
A Tabela 1 apresenta a concentração de rotavírus nas amostras de esgoto tratado e a
Figura 1 a distribuição acumulada das concentrações de rotavírus (em UFF/g)
observadas nas amostras. A curva contínua representa a distribuição ajustada. A
concentração média observada nas amostras foi de 2,15 UFF/g. O percentil 95% das
concentrações obtidas através das simulações foi de 5,78 UFF/g.
Tabela 1.
Quantidade de rotavírus detectadas nas amostras de lodo tratado.
No.
% Massa Seca
Estimada
Rotavírus
(UFF/gST)
1
10,88
1,2
2
79,68
ND
3
78,33
ND
4
92,07
2,8
5
92,06
0,37
6
15
1,2
7
81,97
7,2
8
63,2
1,97
9
89,81
0,8
10
85,51
ND
11
16,76
0,77
12
62,97
ND
13
34,46
NT
14
90,05
2,0
ND: vírus não detectados; NT: amostra não testada.
Valores de UFF <0,2UFF/g foram considerados como ausência de rotavírus.
1.0
0.8
0.6
0.4
Distrib Acum.
0.2
o
1
2
3
4
Amostras
Ajustado
5
6
7
Concentração (UFF/g)
Figura 1.
Distribuição acumulada amostral das concentrações de rotavírus no lodo
tratado e respectiva distribuição ajustada (Lognormal).
Modelo dose-resposta:
O modelo dose-resposta tem por objetivo estimar a probabilidade de infecção de um
indivíduo submetido a uma dose D do patógeno. Para rotavírus, utiliza-se comumente o
modelo Beta-Poisson (equação 3, HAAS et at, 1993):
(equação 3)
Pd  1  (1  D /  ) 
onde
Pd:
probabilidade de infecção por uma única exposição;
dose de rotavírus (UFF – Unidade Formadora de Flocos) ingerido em uma
única exposição
D:
:
0.26 (HAAS et at, 1993),
:
0.42 UFF (HAAS et at, 1993).
Através da equação acima, foi calculado o risco diário de infecção considerando a dose
diária D.
Avaliação do risco
O risco anual de infecção (Panual) foi calculado levando em consideração o número de
exposições no ano (equação 4):
(equação 4)
Pyear  1  (1  Pd ) 20
onde
Pd
probabilidade de infecção por uma única exposição (exposição diária, %);
Panual
probabilidade de infecção anual (%).
A Tabela 2 apresenta as taxas de risco diário e anual de infecção considerando o
cenário 1 (ingestão direta de lodo). Em cada célula, é apresentado o valor estimado
pela concentração média e o percentil 95% da distribuição simulada (entre parênteses).
Tabela 2.
Cálculo do risco diário e risco anual de infecção, considerando ingestões
de 50mg/dia e 480 mg/dia de lodo.
Ingestão 50mg/dia
Risco Diário
Risco Anual
5.76E-2 ( 1.28E-1)
6.95E-1 ( 9.35E-1)
Ingestão 480mg/dia
Risco Diário
Risco Anual
2.76E-1 ( 4.10E-1)
9.98E-1 ( 1.00E0)
A Tabela 3 apresenta as taxas de risco diário e anual de infecção considerando o
cenário 2 (ingestão de mistura solo/lodo, para várias taxas de aplicação).
Tabela 3.
Cálculo do risco diário e risco anual de infecção, considerando ingestões
de 50mg/dia e 480 mg/dia de mistura solo/lodo, em função das taxas de aplicação
consideradas.
Taxa Aplicação
(ton/ha)
2
5
10
15
20
30
Ingestão 50mg/dia
Risco Diário
Risco Anual
6.66E-5 ( 1.79E-4)
1.33E-3 ( 3.58E-3)
1.66E-4 ( 4.48E-4)
3.32E-3 ( 8.92E-3)
3.33E-4 ( 8.95E-4)
6.64E-3 ( 1.78E-2)
4.99E-4 ( 1.34E-3)
9.93E-3 ( 2.65E-2)
6.65E-4 ( 1.79E-3)
1.32E-2 ( 3.51E-2)
9.97E-4 ( 2.67E-3)
1.98E-2 ( 5.21E-2)
Ingestão 480mg/dia
Risco Diário
Risco Anual
6.39E-4 ( 1.72E-3)
1.27E-2 ( 3.38E-2)
1.59E-3 ( 4.26E-3)
3.14E-2 ( 8.19E-2)
3.17E-3 ( 8.44E-3)
6.16E-2 ( 1.56E-1)
4.74E-3 ( 1.25E-2)
9.07E-2 ( 2.23E-1)
6.30E-3 ( 1.65E-2)
1.19E-1 ( 2.84E-1)
9.38E-3 ( 2.43E-2)
1.72E-1 ( 3.89E-1)
No cenário de ingestão de lodo puro, o risco anual de infecção é bastante elevado. A
mistura solo/lodo (cenário 2) depende das características do solo e da demanda de
nitrogênio de cada cultivo agrícola. De toda forma, para todas as taxas de aplicação
consideradas, o limite superior dos riscos é superior ao valor de referência 1x10-4,
sendo que para taxas de aplicação superiores a 10 ton/ha o risco é superior a 1x10-1,
bastante elevado.
Referências Bibliográficas
DEGROOT, M.H. Probability and Statistics. 2nd Edition, Addison-Wesley, 1986.
GERBA,C.P; ROSE,J.B; HAAS,C.N; CRABTREE,K.D. Waterborne rotavírus: A risk
assessment. Water Resources 30(12), 2929-40, 1996.
HAAS, CN; ROSE, JB; GERBA, CP. Quantitative Microbial Risk Assessment. New York:
John Wiley, 1999.
HAWLEY, J. K. (1985). Assessment of Health Risk Exposure to Contaminated Soil. Risk
Analysis, 5: 289-302.
LAGOY, P. (1987). Estimated Soil Ingestion Rates for Use in Risk Assessment. Risk
Analysis, 7: 355-359.
SAKAJI, R.H; FUNAMIZU, N. Microbial risk assessment and its role in the development
of wastewater reclamation policy. In: T.Asano (Ed), Wastewater Reclamation and
Reuse: Water Quality Management Library, Volume 10. NY: CRC Press, 1998
Anexo 3B
AVALIAÇÃO DE RISCO POR ENTEROVÍRUS NA APLICAÇÃO DE LODO DE
ESGOTO NA AGRICULTURA
Responsáveis: Maria Inês Z. Sato, Biomédica (Departamento de Análises
Ambientais/CETESB); Maria Tereza P. Razzolini (Faculdade de Saúde Pública/USP);
Adelaide C. Nardocci (Faculdade de Saúde Pública/USP); Elayse Maria Hachich (Setor
de Microbiologia e Parasitologia/CETESB); Maria Inés J. N. Gonzalez (Universidade
Autônoma do México) e Marcelo de S. Lauretto (Escola de Artes, Ciências e
Humanidades/USP)
Introdução
A utilização de lodo de esgoto em agricultura é uma das alternativas mais viáveis para
sua disposição ambiental. Entretanto, a presença de contaminantes, dentre eles os
microrganismos patogênicos, devem limitar e orientar sua aplicação.
Nos Estados Unidos, a aplicação de lodo de esgoto na agricultura deve ser realizada de
acordo com uma regulamentação da Agência Ambiental Americana (USEPA 1984) que
estabelece limites para poluentes químicos, padrões operacionais para reduzir as
concentrações de microrganismos patogênicos e a atração de vetores de doenças, e
determina igualmente medidas de gerenciamento. O lodo é classificado como A
(aplicação irrestrita) e B (aplicação restrita) de acordo com as concentrações de
coliformes termotolerantes e presença de microrganismos patogênicos (Salmonella sp,
ovos viáveis de helmintos e vírus entéricos). A legislação brasileira (BRASIL 2006)
também estabelece duas classes, A (uso irrestrito) e B (uso mais restrito) baseada em
critérios muito semelhantes.
Os vírus entéricos se constituem em patógenos de grande preocupação nessa prática,
pois são contaminantes potenciais presentes no lodo de esgoto e sua concentração
deve ser controlada para permitir o uso seguro desse material. Existem mais de 140
tipos de vírus entéricos excretados pelo homem que podem ser encontrados no esgoto
doméstico e em biosólidos (GERBA et al., 2002) Dentre esses os enterovírus
constituem o maior grupo associado a doenças, principalmente em crianças, algumas
severas como a poliomielite, que ainda acomete um número significativo de crianças em
países com o saneamento básico precário. Ainda esse gênero tem sido o mais
estudado devido à facilidade de seu diagnóstico laboratorial.
Dados da literatura mostram que a concentração de vírus no lodo de esgoto bruto pode
variar de 102 (lodo digerido) a 104 (lodo primário) por grama de peso seco (STRAUB et
al 1993; GERBA et al 2002; USEPA, 2007). A sobrevivência dos vírus entéricos no solo
depende primariamente da temperatura e umidade. Uma série de trabalhos tem sido
publicada sobre o risco ocupacional, bem como o risco de ingestão direta ou indireta por
alimentos ou água contaminados por esse biosólidos (GERBA et al, 2002, EISENBERG
et al, 2004, 2008, TANNER et al, 2008).
A ferramenta de avaliação de risco microbiológico tem sido amplamente avaliada para o
estabelecimento de critérios de qualidade e é um processo constituído de quatro
etapas: identificação de perigos, avaliação da exposição, avaliação dose-resposta e
quantificação do risco (HAAS et al 1999). Tem-se destacado nos últimos anos como
ferramenta de auxílio à decisão à definição de padrões microbiológicos apropriados
para a prática de aplicação de biosólidos na agricultura. Deste modo, tem sido
importante para a viabilização desta prática minimizando os riscos para a saúde dos
trabalhadores e da população exposta direta ou indiretamente aos agentes patogênicos
presentes neste meio.
Considerando a importância da prática de uso de lodo na agricultura na possível
disseminação de vírus entéricos, o presente trabalho teve por objetivo estimar o risco de
infecção por Enterovírus em trabalhadores expostos ao lodo de esgoto, durante
aplicação na agricultura, a partir de resultados quantitativos de análises de Enterovírus
em amostras de lodo de esgoto tratado procedentes de estações de tratamento de
esgoto (ETEs) do Estado de São Paulo. Foi estimado o risco de infecção diário e anual
para trabalhadores expostos ao lodo de esgoto. Foram considerados dois cenários: a
ingestão direta do lodo e a ingestão do lodo incorporado ao solo (lodo/solo), para várias
taxas de aplicação (2, 5, 10, 15, 20 e 30 ton/ha).
Metodologia
Amostragem: Foram realizadas seis campanhas de amostragem bimestrais durante o
ano de 2009 em seis diferentes ETEs. Amostras representativas de cada ponto de
coleta foram coletadas em potes de poliestireno estéreis com o auxílio de uma pá
também estéril, e o material foi transportado ao Laboratório sob refrigeração e analisado
no prazo máximo de 24 horas após a coleta.
Quantificação de Enterovírus: A quantificação de Enterovírus foi realizada segundo
método USEPA (2003). A partir de uma estimativa do teor de sólidos totais (ST) de cada
amostra, foi analisado um peso úmido equivalente a 12g de ST. Após trituração, a
eluição dos vírus foi realizada pela adição de extrato de carne 10% a pH 7,0. Em
seguida, o material foi submetido a centrifugação a 10.000g, filtração esterilizante e a
floculação pela adição de HCl 1M até obter-se pH 3,5. Após nova centrifugação a
10.000g, o sedimento foi ressuspenso e submetido a testes de esterilidade e
citotoxicidade. Os enterovírus presentes no concentrado foram quantificados por meio
do teste de plaqueamento (CETESB, 1987). O concentrado foi inoculado em
monocamada de linhagem celular RD (rabdomiosarcoma humano) e após adição de
meio gelificado contendo o corante vital vermelho neutro as culturas celulares foram
incubadas a 36,5ºC, realizando-se leituras diárias para contagem das placas de lise
(Unidades Formadoras de Placa - UFP) até o período máximo de 14 dias.
Simultaneamente, para avaliação do desempenho do método, foram determinadas as
porcentagens de recuperação: subamostras de cada campanha de amostragem foram
submetidas ao mesmo procedimento analítico, após a adição de uma suspensão
contendo quantidades conhecidas (cerca de 400 UFP), de poliovírus 1 Sabin.
Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico: Foi estimado o risco de infecção
diário e anual para trabalhadores expostos ao lodo de esgoto. Foram considerados dois
cenários: a ingestão direta do lodo e a ingestão do lodo incorporado ao solo (lodo/solo),
para várias taxas de aplicação (2, 5, 10, 15, 20 e 30 ton/ha). Foram consideradas taxas
de ingestão lodo/solo mínimas de 50mg/dia (LAGOY, 1987) e máximas de 480 mg/dia
(HAWLEY, 1985) para adultos em áreas externas. Para ingestão direta de lodo foram
assumidas as mesmas quantidades. O modelo dose-resposta adotado foi o BetaPoisson, com parâmetros do Echovirus 12 (HAAS et al 1999), =0.374, =186.69. O
cálculo do risco diário de infecção foi calculado por PI  1  (1  ( N /  ))  , onde N é o
número estimado de UFP ingeridas. O risco anual foi dado por PA  1  (1  PI )d , onde d é
o número estimado de dias de exposição por ano (neste trabalho, considerou-se d=20).
Para estimativa pontual do risco foi utilizada a média das concentrações de Enterovirus
e a média das porcentagens de recuperação. Para análise de incerteza, foram
ajustadas, através de estimadores de máxima verossimilhança, a distribuição
LogNormal(-0.152, 1.458) para as concentrações e a distribuição Beta (2.231,9.442)
para as porcentagens de recuperação. A partir dessas distribuições ajustadas, foram
simulados 10 mil valores de concentração e recuperação, para obter-se a distribuição
final de riscos diários e anuais.
Resultados Obtidos
6
0
2
4
UFP/g
8
10 12
Na Figura 1 podem ser observadas as distribuições das concentrações de enterovírus
para 35 das 36 amostras coletadas e analisadas. Não foi incluído o resultado de uma
das amostras da ETE 3, porque uma massa insuficiente de sólidos totais foi analisada.
1
Figura 1.
2
3
4
5
6
Box-plot das concentrações de enterovirus (UFP/g) obtidas na análise
das amostras de lodo de cada ETE.
Os resultados de avaliação de desempenho do método (porcentagens de recuperação)
de enterovírus em 28 das 36 amostras de lodo de esgoto estão apresentados na Tabela
1. Deve ser acrescentado que não estão disponíveis na literatura critérios de aceitação
para porcentagem de recuperação e respectivo desvio padrão das análises de
enterovírus em lodo de esgoto pelo método adotado, ao contrário do que ocorre com as
análises de Giardia e Cryptosporidium em águas pelo método 1623 e de coliformes
termotolerantes em lodo de esgoto com o meio A1 pelo método 1681, ambos
igualmente da Agência Ambiental Americana (USEPA 2005, USEPA 2006).
Tabela 1.
Média e desvio padrão das porcentagens de recuperação de enterovírus
em lodo de esgoto.
ETE
Média
Desvio padrão
1
15,6
19,1
2
18,0
29,1
3
12,2
7,9
4
13,4
15,0
5
6,1
3,3
6
9,5
6,6
A Figura 2 apresenta as distribuições acumuladas da concentração (esquerda) e da
recuperação (direita) observadas nas amostras. As curvas contínuas representam as
distribuições ajustadas para as variáveis; cuja aderência aos pontos amostrais indica
um bom ajuste. A concentração média observada nas amostras foi de 2,23 UFP
(Unidade Formadora de Placa)/g, e a recuperação média foi de 17,24%, resultando na
concentração média corrigida de 12,96 UFP/g. O percentil 95% das concentrações
corrigidas obtidas através das simulações foi de 546,42 UFP/g
0
2
4
6
Amostras
Ajustado
8
10
12
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Distrib Acum.
Distrib Acum.
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
o
o
0
10
30 40
50
60 70
Tx Recuperação (%)
Concentração (UFP/g)
Figura 2.
20
Amostras
Ajustado
Distribuições acumuladas amostrais da concentração (esquerda),
porcentagens de recuperação (direita) e respectivas distribuições
ajustadas.
A Tabela 2 apresenta as taxas de risco diário e anual de infecção considerando o
cenário 1 (ingestão direta de lodo). Em cada célula, é apresentado o valor estimado
pela concentração média e o percentil 95% da distribuição simulada (entre parênteses).
Tabela 2.
Cálculo do risco diário e risco anual de infecção, considerando ingestão
de 50mg/dia e 480 mg/dia de lodo para concentração média e percentil
95% (entre parênteses) de enterovírus.
Ingestão 50mg/dia
Ingestão 480mg/dia
Risco Diário
Risco Anual
Risco Diário
Risco Anual
1,29E-3 (4,71E-2)
2,56E-2 (6,19E-1)
1,22E-2 (2,70E-1)
2,17E-1 (9,98E-1)
A Tabela 3 apresenta as taxas de risco diário e anual de infecção considerando o
cenário 2 (ingestão de mistura solo/lodo, para várias taxas de aplicação).
Tabela 3.
Cálculo do risco diário e risco anual de infecção, considerando ingestão
de 50mg/dia e 480 mg/dia de mistura solo/lodo, em função das taxas de
aplicação consideradas para concentração média e percentil 95% (entre
parênteses) de enterovírus.
Taxa Aplicação
(ton/ha)
Ingestão 50mg/dia
Ingestão 480mg/dia
Risco Diário
Risco Anual
Risco Diário
Risco Anual
2
1,30E-6 (5,15E-5)
2,59E-5 (1,03E-3)
1,24E-5 (4,94E-4)
2,49E-4 (9,83E-3)
5
3,24E-6 (1,29E-4)
6,48E-5 (2,57E-3)
3,11E-5 (1,23E-3)
6,22E-4 (2,44E-2)
10
6,48E-6 (2,57E-4)
1,30E-4 (5,14E-3)
6,22E-5 (2,46E-3)
1,24E-3 (4,81E-2)
15
9,73E-6 (3,86E-4)
1,95E-4 (7,69E-3)
9,34E-5 (3,68E-3)
1,87E-3 (7,11E-2)
20
1,30E-5 (5,15E-4)
2,59E-4 (1,02E-2)
1,24E-4 (4,90E-3)
2,49E-3 (9,36E-2)
30
1,95E-5 (7,71E-4)
3,89E-4 (1,53E-2)
1,87E-4 (7,32E-3)
3,73E-3 (1,37E-1)
Conclusões
Foram considerados dois cenários de exposição para os trabalhadores. O primeiro
cenário considerou a ingestão direta de 50 mg e 480 mg por dia de lodo contaminado
por Enterovirus. Para esse cenário os valores de risco de infecção diário e anual são
elevados, se considerarmos um risco anual tolerável de 1x10-4, usualmente utilizado
como o valor de referência. Embora esse primeiro cenário seja conservativo, ele é
plausível especialmente para os casos de manipulação direta do lodo pelos
trabalhadores.
A mistura do lodo/solo dependerá das características do solo e da demanda de
nitrogênio de cada cultivo agrícola. Para esse cenário, os valores de risco anual
estimados foram superiores a 10-4 para taxas de aplicação acima de 10 toneladas e
taxa de ingestão de 480 mg/dia. Para a ingestão de 50 mg/dia de lodo/solo os valores
de risco anual estão acima do valor de referência adotado porém na mesma ordem de
grandeza.
Os valores de risco estimados utilizando-se as concentrações de Enterovírus
correspondentes ao percentil 95% foram elevados para ambos os cenários. Esses
resultados são relevantes na definição de padrão de referência para exposição
ocupacional da aplicação de lodos de esgoto na agricultura uma vez que objetivo é
limitar o risco para os indivíduos mais expostos.
Os valores de risco anual encontrados são elevados, porém não consideram a
eficiência de barreiras de proteção, como utilização de equipamentos de proteção
individual, técnicas de aplicação, treinamento técnico dos trabalhadores dentre outros;
as quais podem reduzir a exposição e, portanto os riscos.
Referências
United States Environmental Protection Agency. Method for the recovery and assay
of total culturable viruses from sludge. In: Environmental Regulations and
Technology. Control of pathogens and vector attraction in sewage sludge. EPA/625/R092/013. Jul. 2003.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Office of Water.Method
1623: Cryptosporidium and Giardia in water by filtration/IMS/FA. EPA 815-R-05002. Dez.2005.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. Office of Water.
Method 1681: Fecal coliforms in sewage sludge (biosolids) by multiple tube
fermentation using A1 medium. EPA 821-R-06-013. July 2006.
CETESB 1987. Enterovírus em água – Isolamento e quantificação: Procedimento. São
Paulo, 1987, 29p. Norma Técnica.
Hawley, J. K. (1985). Assessment of Health Risk Exposure to Contaminated Soil. Risk
Analysis, 5: 289-302.
LaGoy, P. (1987). Estimated Soil Ingestion Rates for Use in Risk Assessment. Risk
Analysis, 7: 355-359.
Haas CN, Rose JB, Gerba CP. (1999). Quantitative Microbial Risk Assessment. John
Wiley & Sons Inc., New York, USA.
Anexo 3C
Projeto de Pesquisa FAPESP (Processo No 2010/05664-6) FSP/USP
Dentro do Projeto FAPESP em andamento a quantificação dos patógenos – ovos
viáveis de Ascaris sp e Salmonella – foi realizada de acordo com métodos
recomendados pela Resolução CONAMA 357/2006.
Para a determinação de Salmonella foi empregada a técnica dos tubos múltiplos de
acordo com Método 1682/EPA 2006. Salmonella in sewage sludge (Biosolids) by
modified semisolid Rappaport-Vassiliadis (MSRV) medium. A determinação de ovos de
helmintos eAscaris lumbricóides foi efetuada de acordo com Appendix I – Test method
for detecting, enumeration, and determining the viability of Ascaris ova in sludge.USEPA
2003.Control of pathogens and vector attraction in sewage sludge.A utilização dessa
técnica permite a detecção de outros ovos de helmintos além dos de Ascaris
lumbricoides, no entanto a viabilidade e o controle de qualidade referem-se apenas
estes últimos.
A estimativa de probabilidade de infecção por Salmonella e A. lumbricoides pela
exposição devido ao contato com lodos para aplicação na agricultura (trabalhador rural)
e consumidores de alimentos cultivados em solos com adição de lodos realiza-se
segundo a abordagem da Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM).
Como cenário de exposição estima-se, de acordo com a literatura, as taxas de
transferência dos patógenos do lodo para o solo e cultivos (alface e cenoura), agricultor
e consumidor e ainda a redução desses patógenos nos cultivos em decorrência da
exposição à radiação ultravioleta (luz do sol), lavagem e transporte. Os dados de
consumo estão disponíveis no ExposureFactorsHandbookVol II Food Ingestion Factors
(USEPA, 1997 e 2009).
As concentrações obtidas de Salmonella e A. lumbricoides nas amostras de lodo são
utilizadas para se estimar a probabilidade diária de infecção (PI) e probabilidade anual
de infecção (PA).
A probabilidade de infecção resultante da exposição a Salmonella será modelo de betaPoisson, utilizando-se a seguinte equação, segundo Haas et al (1999):
P
I


d
/
 1  1 
(21Eq1.
 1) 
N 50



Onde PIé a probabilidade de infecção ,N50 (é a dose infectante média, que para
Salmnonellao valor é de 2,36 x104), d é a dose (concentração de Salmonella obtida na
amostra multiplicada pela ingestão em gramas) e α parâmetro do modelo de doseresposta, cujo valor para Salmonella é de 0,3126.
Para ovos viáveis de Ascaris o modelo utilizado para se estimar a probabilidade de
infeção será o exponencial, utilizando-se a seguinte equação (Haas et al, 1999):
PI = 1-exp(-r x d)
Eq.2
Onde PIé a probabilidade de infecção, d é a dose (concentração de ovos viáveis de A.
lumbricoides obtida na amostra multiplicada pela ingestão em gramas) e r parâmetro do
modelo de dose-resposta, cujo valor para A. lumbricoides é de 0,02 (Navarro et al,
2009).
O risco diário estimado será submetido à análise de incerteza com o auxílio do Método
de Monte Carlo, o qual assume que todos os parâmetros são aleatórios e assim ao
invés de variar cada um desses parâmetros separadamente, utiliza-se um software o
qual seleciona os dados aleatoriamente distribuídos e utiliza as funções matemáticas a
cada tempo repetidas vezes. O resultado obtido corresponde, então, aos valores de
exposição ou risco correspondente a uma probabilidade específica com grau de
confiança de 95%.
Os resultados da quantificação das concentrações de Salmonella e ovos de Ascarissp
em amostras de lodos de esgotos provenientes de cinco ETE´s da RMSP são
apresentadas abaixo.
Mês
ETE 1
Salmonella Ovos helmintos Ascaris sp * Ascaris não viável
TS
ETE 2
Salmonella Ovos helmintos Ascaris sp* Ascaris não viável
TS
NMP/4g
ovos/g ST
ovos/g ST
ovos/g ST
%
NMP/4g
ovos/g ST
ovos/g ST
ovos/g ST
%
jan/11
<0,006473
2,25
0,12
1,87
30,40
<0,006473
2,23
0,40
1,60
35,35
fev/11
<0,006473
4,25
0,37
2,06
32,24
6,97
6,30
<0,1
4,40
20,26
mar/11
<0,006473
6,97
1,66
3,88
36,87
14,89
7,71
0,19
4,47
21,65
abr/11
<0,006473
8,29
0,23
5,58
34,18
24,11
9,26
<0,1
6,63
19,59
mai/11
<0,006473
9,43
1,26
7,31
35,00
19,24
11,22
0,11
8,66
18,12
jun/11
<0,006473
7,02
0,70
5,08
37,77
22,50
17,68
<0,1
13,37
19,87
jul/11
<0,006473
6,33
1,33
2,86
30,79
9,13
10,63
<0,1
7,05
19,98
ago/11
<0,006473
7,92
0,28
6,35
28,93
48,79
9,71
0,28
6,85
28,49
set/11
<0,006473
5,30
0,15
3,00
26,03
13,14
8,94
0,31
5,47
19,99
out/11
<0,006473
5,65
<0,1
3,45
29,03
6,65
11,10
<0,1
6,60
20,38
nov/11
3,87
4,94
0,94
2,41
34,10
22,96
21,15
0,10
16,63
19,47
dez/11
<0,006473
5,09
0,24
4,00
33,83
17,81
16,27
<0,1
11,81
22,65
NR =Não Realizado , *ovos viáveis, TS Teor de sólidos
Mês
jan/11
ETE 3
Salmonella Ovos helmintos Ascaris sp* Ascaris não viável
TS
ETE 4
Salmonella Ovos helmintos Ascaris sp* Ascaris não viável
TS
NMP/4g
ovos/g ST
ovos/g ST
ovos/g ST
%
NMP/4g
ovos/g ST
ovos/g ST
ovos/g ST
%
<0,006473
4,32
2,06
1,61
31,09
1,71
4,75
<0,1
3,75
32,50
fev/11
NR
NR
NR
NR
NR
1,97
4,66
<0,1
4,00
27,95
mar/11
<0,006473
7,88
2,61
3,33
36,63
<0,006473
18,58
1,48
14,13
31,03
abr/11
<0,006473
11,09
2,06
6,26
31,57
0,85
22,8
<0,1
18,73
30,39
mai/11
<0,006473
12,96
4,48
5,17
29,46
<0,006473
18,38
0,09
14,19
21,57
jun/11
<0,006473
12,95
0,26
10,17
23,18
NR
NR
NR
NR
NR
jul/11
NR
NR
NR
NR
NR
5,27
20,58
0,11
15,53
17,76
ago/11
NR
NR
NR
NR
NR
<0,006473
54,4
<0,1
40,4
5,50
set/11
NR
NR
NR
NR
NR
2,76
26,72
0,67
17,52
33,88
out/11
<0,006473
3,61
<0,1
2,40
31,75
3,04
17,45
<0,1
11,87
33,49
nov/11
NR
NR
NR
NR
NR
3,4
16
<0,1
10,59
27,51
dez/11
<0,006473
2,34
<0,1
1,08
35,05
7,44
12,92
<0,1
8,76
26,91
NR =Não Realizado , *ovos viáveis, TS Teor de sólidos
Mês
jan/11
ETE 5
Salmonella Ovos helmintos Ascaris sp* Ascaris não viável
TS
NMP/4g
ovos/g ST
ovos/g ST
ovos/g ST
%
<0,006473
6,56
1,12
4,62
30,50
fev/11
1,71
12,12
4,31
5,06
32,44
mar/11
<0,006473
14,63
4,16
8,58
38,78
abr/11
<0,006473
20,27
5,78
11,89
37,34
mai/11
<0,006473
18,78
3,17
12,19
40,98
jun/11
<0,006473
53,11
2,44
42,77
36,34
jul/11
<0,006473
22,18
4,66
13,75
33,55
ago/11
<0,006473
9,68
<0,1
7,91
45,80
set/11
<0,006473
16,14
0,22
12,6
27,36
out/11
<0,006473
15,73
3,66
7,4
30,63
nov/11
<0,006473
dez/11
<0,006473
15,05
22,25
5,47
6,68
5,82
12,31
NR =Não Realizado , *ovos viáveis, TS Teor de sólidos
34,17
32,03