Tanaka, Juliana Tiemi - 2º Simpósio Brasileiro sobre a Aplicação de

ISSN: 2358-0259
DESENVOLVIMENTO DE MACRÓFITAS AQUÁTICAS EM UMA
ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS POR LEITOS
CULTIVADOS
Juliana Tiemi Tanaka
Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão – PR, Brasil
Graduado em Engenharia Ambiental
[email protected]
João Karlos Locastro
Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão – PR, Brasil
Graduado em Engenharia Ambiental
[email protected]
Sônia Barbosa de Lima
Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão – PR, Brasil
Departamento Acadêmico de Ambiental
[email protected]
Karina Querne de Carvalho*
Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba – PR, Brasil
Departamento Acadêmico de Construção Civil
[email protected]
Débora Cristina de Souza
Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão – PR, Brasil
Departamento Acadêmico de Ambiental
[email protected]
Resumo
Neste trabalho foram avaliados o crescimento e o desenvolvimento das macrofitas de uma estação
de tratamento de esgotos sanitários por leitos cultivados mistos, instalada na Chácara Santa Luzia
no município de Peabiru – Pr. A contagem dos indivíduos e de brotos de cada espécie foi feita
manualmente e registros fotográficos foram feitos como parte do monitoramento feito no período de
setembro de 2011 a abril de 2012. No total foram verificadas nove espécies diferentes de vegetação
no sistema, mas apenas cinco destas sobreviveram até a última data (Canna indica L., Ludwigia
octovalvis (Jacq.) Raven , Eupatorium sp., Diodia macrophylla DC. e Polygonum stelligerum
Cham). Constatou-se que as espécies menos dependentes do ambiente aquático foram as que melhor
se adaptaram às condições do local que apresenta baixa disponibilidade de esgoto sanitário.
Palavras-chave: Fitotratamento. Saneamento rural. Crescimento.
UTFPR – Câmpus Curitiba, Avenida Sete de Setembro, 3165 - Rebouças, Curitiba
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1 Introdução
A falta de tratamento dos esgotos sanitários é vista como um dos maiores problemas
vinculados à saúde da população brasileira. No país, estima-se que aproximadamente 44,5% da
população não possui rede coletora de esgoto, nem ao menos fossa séptica (SNIS, 2009). O
problema é ainda maior em propriedades rurais e locais de baixa renda, nos quais os investimentos
neste setor tendem a levar a um período maior de tempo para serem colocados em prática. Um
exemplo é o percentual de esgotos sanitários tratados na zona rural em Gana de 38%, superior ao
percentual de 25% do Brasil (COSTA; GUILHOTO, 2012).
De acordo com dados da FUNASA somente 5,7% dos domicílios rurais possuem coleta de
esgoto ligada à rede geral e 20,3% possuem fossa séptica. Aproximadamente 56,3% dos domicílios
adotam outras soluções, muitas vezes, inadequadas para o destino dos dejetos, como fossas
rudimentares, valas e despejos dos esgotos in natura diretamente nos cursos de água. Além disso,
17,7% não usam qualquer solução.
Segundo Costa (2004), em função da realidade sócio-econômica de muitas regiões se faz
necessário o uso de sistemas de tratamento que tenham uma concepção simples, equipamentos e
instalações não sofisticados, de baixo consumo de energia e alto grau de eficiência. Sistemas que
utilizam processos naturais podem ser uma alternativa de extrema importância no tratamento de
águas poluídas.
Para Esteves (1998) uma das alternativas para a descontaminação e aproveitamento
ambiental é o uso da fitorremediação que é definido como uma técnica que utiliza sistemas vegetais
e sua microbiota com a finalidade de remover, degradar ou isolar substâncias tóxicas do ambiente.
Devido aos baixos custos operacionais e de manutenção, estes sistemas estão sendo bastante
utilizados em comunidades rurais de países desenvolvidos e apresentam tecnologia apropriada para
uso em países em desenvolvimento (COSTA, 2004).
As plantas utilizam nutrientes dos sistemas de tratamentos para seu crescimento, atuando,
desse modo, como extratoras de grande parte dos macro e micronutrientes da água residuária em
tratamento (MATOS; FREITAS; MONACO, 2009). De acordo com Júnior, Parolin e Crispim
(2011), os sistemas com plantas são eficientes porque o processo de degradação da matéria orgânica
(mineralização, nitrificação, desnitrificação) é muito completo. Além disso, as plantas removem
também nutrientes (fósforo e nitrogênio) que levam a eutrofização das águas e também eliminam
patógenos como coliformes e substâncias inorgânicas como fenóis e metais pesados.
As plantas aquáticas são muito importantes para melhoria da qualidade das águas, uma vez
que funcionam como filtros, retendo partículas à medida que a água passa pelas mesmas, e
fornecem quantidades substanciais de área de contato para adesão de microrganismos (RAMOS et
al., 2009). A remoção dos contaminantes ocorre como resultado de complexas interações de
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fenômenos de natureza química, física e biológica. É o que Almeida, Oliveira e Kliemann (2007)
chamam de complexo "substrato-microbiota-plantas" que assegura a descontaminação, e não, as
plantas ou qualquer outro componente isoladamente.
Os wetlands artificiais podem ser construídos com total controle, permitindo a escolha na
composição do substrato a ser tratado, tipo de vegetação, tamanho da unidade, controle do tempo de
retenção, dentre outros fatores (COSTA, 2004). A escolha da espécie vegetal é, juntamente com
outras variáveis de dimensionamento, de fundamental importância para o sucesso do tratamento de
águas residuárias em sistemas alagados construídos (MATOS; FREITA; MONACO, 2009).
O critério da escolha de qual macrófita utilizar no tratamento está associado à
disponibilidade desta planta na região onde será implantado o sistema (IWA, 2000). Mas o uso de
plantas mistas no mesmo sistema pode ser interessante, pois pode aumentar a variabilidade dos
micro e macronutrientes absorvidos pelas plantas, já que estudos mostram diferenças entre a
capacidade de absorção das plantas, mas é importante realizar a análise química do efluente tratado
para saber se o sistema de tratamento está funcionando e o quanto ele está tratando.
Devido a importância de escolher a macrófita para obter o resultado esperado, estudos são
feitos para analisar a eficácia de diferentes espécies vegetais no tratamento de diferentes esgotos
sanitários e efluentes industriais (MATOS, FREITAS; MONACO, 2009, ALMEIDA; OLIVEIRA;
KLIEMANN, 2007, BRASIL; MATOS; SOARES, 2007, VAN KAICK, 2008).
Os estudos feitos sobre a eficiência de plantas aquáticas no fitotratamento de efluentes
desenvolvidos nos laboratórios de Química Ambiental e Ecologia da UTFPR-CM apontaram
Pontederia parviflora Alexander como uma espécie resistente a diferentes tipos de efluentes e
também boa eficiência de remoção de matéria orgânica (RAMOS et al., 2009).
Por tudo isso o sistema de tratamento de esgoto por leitos cultivados é considerado ideal
para pequenas propriedades por ser considerado de baixo custo, e o efluente gerado pode ainda ser
utilizada para irrigação de plantações e as plantas podem servir como uma fonte de renda extra pela
exploração comercial das flores e fibras vegetais (GONÇALVES et al., 2009). Esse tipo de
tratamento com plantas ainda pode ser usado como elementos de paisagismo em forma de jardins
ou parques devido à beleza das plantas e de suas flores.
O objetivo deste trabalho foi verificar e avaliar o crescimento e desenvolvimento das
macrófitas utilizadas no sistema de tratamento de esgoto por leitos cultivados mistos, instalado em
uma chácara no município de Peabiru – PR.
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2 Material e métodos
Devido aos resultados obtidos com a Pontederia parviflora em estudos anteriores, optou-se
por utilizá-la nos sistemas prioritariamente, além do fato de ela ser nativa e abundante em lagos
nesta região.
A espécie P. parviflora foi coletada com substrato do ambiente em que ocorre. Contudo, a
população de macrófitas no lago de onde as plantas foram coletadas não era uniforme, assim,
mesmo priorizando a coleta da P. Parviflora, outras plantas também foram coletadas e plantadas no
sistema. Deste modo, o plantio que tinha como objetivo inicial o cultivo apenas de P. parviflora,
acabou se tornando um cultivo de plantas mistas.
Depois de plantadas no sistema, as espécies levaram um período de algumas semanas para
adaptação ao sistema e aos esgotos sanitários. Logo após, foi realizado o acompanhamento das
mesmas que envolveram tarefas de observação, identificação, contagem e registros fotográficos. A
contagem do número de indivíduos, de brotos e flores de cada planta foi realizada de forma manual.
O monitoramento desta estação de tratamento deu-se entre os meses de setembro de 2011 e
abril de 2012, tendo início com a coleta de dados referentes ao crescimento das plantas instaladas
no sistema.
3 Resultados e discussão
Os resultados do presente trabalho foram obtidos a partir dos valores da contagem do
número de indivíduos, de brotos e flores de cada planta nas primeiras semanas de acompanhamento
e dos acompanhamentos realizados até ao mês de abril de 2012.
Algumas plantas não puderam ser identificadas em nível de espécie por não apresentarem
condições para que se fizesse uma identificação mais aprofundada, sendo mantido apenas o gênero
das plantas que estavam mais visíveis e o nome da família em alguns casos.
Foi possível visualizar seis espécies de macrófitas aquáticas durante as primeiras semanas de
acompanhamento (Tabela 1). Em poucos dias outras plantas começaram a se desenvolver,
possibilitando a contagem das mesmas, mas não a identificação.
Pela interpretação dos resultados (Tabela 1) é possível determinar quais as espécies que se
adaptaram mais rapidamente após seu plantio no sistema e quais já mostraram dificuldades para
emitir novos brotos ou até mesmo se manter no sistema.
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Tabela 1 – Resultado da contagem do acompanhamento realizado no sistema de tratamento por zona de
raízes de uma propriedade rural em Peabiru – PR, durante três semanas de contagem.
29/09/2011
06/10/2011
13/10/2011
Espécies
NI
NB
NI
NB
NI
NB
Pontederia parviflora
94
28
101
31
101
29
Canna indica
16
4
19
5
19
5
Eleocharis spp.
16
6
16
6
19
2
Poaceae
2
2
2
1
2
-
Hydrocotyle ranunculoides
3
1
1
-
-
-
Diodia macrophylla
1
1
1
1
1
-
Outros não identificados
-
11
3
2
4
5
*NI: Número de indivíduos; NB: Número de brotos
A partir do dia 23 de fevereiro de 2012 o acompanhamento da estação passou a ser realizado
dando enfoque basicamente a registros fotográficos (Figura 1) e não mais a contagem manual, pois
algumas das plantas haviam crescido muito, o que impossibilitou a contagem dos indivíduos.
Figura 1 – Plantas cultivadas em estação de tratamento por zona de raízes instalada em uma propriedade
rural no município de Peabiru PR em 23 de fevereiro de 2012 - (a) Polygonum stelligerum Cham com
algumas flores; (b) Canna indica L.; (c) Vista superior do leito cultivado.
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No mês de fevereiro a vazão de esgotos sanitários aplicada ao sistema era menor do que a
usada para calcular o dimensionamento do leito, pois a proprietária passou a morar sozinha.
Outro registro fotográfico foi feito em 10 de abril de 2012 para observação das plantas que
estavam no sistema (Figura 2), encerrando as atividades de acompanhamento in loco.
Na última visita ao sistema foi visível que as plantas estavam secando provavelmente por
não suportarem as condições impostas pelo meio, já que todas elas são de ambiente aquático.
Mesmo todas sendo de ambientes aquáticos, algumas eram mais dependentes do que outras, sendo
que se adaptariam melhor a áreas inundadas.
Figura 2 – Plantas cultivadas em estação de tratamento por zona de raízes instalada na Chácara Santa Luzia
no município de Peabiru PR em 10 de abril de 2012 - (a) Eupatorium sp.; (b) Diodia macrophylla DC; (c)
Ludwigia octovalvis (Jacq.) Raven; (d) Polygonum stelligerum Cham; (e) Canna sp.; (f - g) Vista superior do
leito cultivado.
No total o sistema apresentou nove tipos diferentes de vegetação, mas apenas cinco destas
sobreviveram (Tabela 2). Quanto aos resultados que se esperavam obter com a P. parviflora estes
não foram possíveis por elas terem morrido, devido às baixas quantidades de efluentes disponíveis
para as plantas.
Apesar de muitas espécies terem secado, algumas chegaram a emitir flores e sementes, então
é possível que elas voltem a aparecer no sistema.
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Tabela 2 – Plantas listadas durante o acompanhamento realizado no sistema de tratamento por zona de raízes
de uma propriedade rural em Peabiru – PR.
DATA
29/09/2011
23/02/2012
10/04/2012
C. indica
C. indica
C. indica
Espécies
D. macrophylla
D. macrophylla
D. macrophylla
Eleocharis spp.
Eleocharis spp.
L. octovalvis
H. ranunculoides.
L. octovalvis
P. stelligerum
P. parviflora
P. stelligerum
Eupatorium sp.
Poaceae
Eupatorium sp.
Outros (NI)
*NI – Não Identificado
Na última campanha (Figura 2) observou-se que a L. octovalvis foi a planta que mais
cresceu, floresceu e deixou frutos, chegando a dominar o sistema. Porém, durante o mês de abril, a
maioria destes indivíduos secou e apenas alguns permaneceram verdes e com flores.
A D. macrophylla foi listada a partir de fevereiro de 2012 com bom desenvolvimento,
mantendo-se da mesma forma até o mês de abril, período em que apresentou sua fase de
florescência e novos brotos.
A C. indica, única exótica no sistema, se mostrou muito resistente às mudanças que
ocorreram desde a sua implantação, apresentando bom desenvolvimento e continuando sua floração
durante o mês de abril. Cannas muitas vezes são encontradas crescendo em água a 10 cm de
profundidade e também prosperam em valas na estrada e locais de coleta de lixo, tendo em conta a
umidade adequada (FNA, 2000), o que pode ser considerado um fator importante para elas terem
conseguido se desenvolver bem no caso do sistema de tratamento da propriedade rural de Peabiru,
onde as condições aquáticas no começo havia mais efluente e depois essa quantidade disponível para
as plantas diminuiu drasticamente. Porém, algumas folhas da Canna em abril estavam ficando
amareladas e com aspecto murcho.
No mês de abril, a Eupatorium sp e o P. stelligerum estavam com folhas vistosas e com
brotos de flores, se mostrando bem adaptadas às condições atuais do sistema.
4 Conclusões
Os indivíduos mais adaptados a ambientes aquáticos não resistiram às condições impostas
pelo meio e acabaram morrendo. No entanto, outras plantas como a C. indica e a L. octovalvis
tiveram amplo desenvolvimento, crescendo naturalmente, gerando brotos e flores, mas mesmo
assim, ainda sofreram com a disponibilidade de efluente no sistema. Para saber se elas voltarão a se
desenvolver novamente é necessário esperar mais um tempo e continuar com as observações. A D.
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macrophylla foi a que se mostrou mais estável às características do sistema. Os indivíduos de P.
stelligerum e Eupatorium sp.embora não tenham chegado a dominar o sistema, ainda estavam bem
floridos garantindo sementes para formar novos indivíduos, dando a possibilidade de continuarem
no sistema.
Agradecimentos
Os autores agradecem a UTFPR pelo apoio para desenvolvimento deste trabalho.
Referências
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