Resumo
O presente estudo identificou os microrganismos presentes no biofilme formado em diferentes filtros de polimento construídos e instalados ao final de uma estação de tratamento de esgoto doméstico para remoção de microcontaminantes, cuja tecnologia utilizada é de lodos ativados convencional. As unidades que compuseram o sistema de polimento proposto foram quatro colunas de areia misturada a proporção de 90%:10% em volume com materiais adsorventes, sendo: coluna 1 – composta apenas por areia, coluna 2 – composta por areia e vermiculita, coluna 3 – composta por areia e carvão vegetal não ativado e coluna 4 – composta por areia e carvão vegetal ativado. Essas unidades foram operadas com taxa de aplicação hidráulica de 50 m³/m².dia. visando a remoção de Estrona, Estradiol e Etinilestradiol do efluente doméstico já tratado. Amostras das colunas foram retiradas sazonalmente da parte mais superficial da mesma, do meio e fundo para análises de citometria de fluxo e sequenciamento genético (Ion Torrent). Foi possível observar uma maior formação do biofilme nas amostras do topo das colunas e uma diferenciação entre a biota deste com as demais partes da coluna a nível de filo e gênero, corroborando com os resultados da remoção dos microcontaminantes. Porém, estatisticamente as diferenças não foram significativas entre os meios, tal como os índices de diversidade. A dominância de alguns grupos em cada estrato da coluna pode ser responsável pela diferença na altura do filtro, assim como a possível migração de espécies e condições do meio diferentes. Ademais, foi possível identificar grupos que podem estar relacionados com a degradação de microcontaminantes, fato este em investigação atualmente por outra pesquisa.
Introdução
Com o aumento da utilização de fármacos, agentes de limpeza, pesticidas e alguns produtos de higiene pessoal, os microcontaminantes passaram a compor um preocupante grupo de contaminantes recalcitrantes presentes na natureza (FERNANDEZ et al., 2007). Assim, essas substâncias passaram a ser um ponto de preocupação para as autoridades responsáveis por garantir a segurança sanitária da população e também se tornaram objeto de inúmeras pesquisas nos últimos anos. Esses compostos possuem inúmeras vias de entrada no ambiente, sendo uma das principais os lançamentos dos efluentes sanitários, mesmo que tratados em nível secundário, uma vez que as estações de tratamento de esgoto não são projetadas para a remoção desse tipo de substância (KOLPIN et al., 2002; NAKADA et al., 2006; SNYDER et al., 2003; TAN et al., 2007).
Uma das maiores preocupações relacionadas aos microcontaminantes é a sua toxicidade, podendo produzir efeitos adversos em organismos expostos a concentrações extremamente baixas (LUO et al., 2014). A ocorrência de microcontaminantes no ambiente aquático tem sido frequentemente associada ao aumento de incidência de câncer, desregulação endócrina e a resistência de microrganismos aos antibióticos (PRUDEN et al., 2006; WHO, 2002).
As principais vias de degradação dos microcontaminantes são a fotodegradação, degradação biológica e sorção (adsorção ou absorção) (CIRJA et al., 2008). Grande parte das vias citadas ocorre em estações de tratamento de esgoto (ETEs) para remoção de macro poluentes, assim, por muitas vezes, as ETEs acabam removendo parcialmente os microcontaminantes, mesmo quando os mesmos não são o foco do tratamento (LUO et al., 2014). Entretanto, devido aos efeitos negativos supracitados, provocados pelos microcontaminantes, é necessário buscar um tratamento mais eficiente e de baixo custo, para viabilizar uma unidade com o intuito promover a remoção e/ou degradação desses poluentes com mais eficiência. Sendo assim, uma unidade de polimento que conjugue os efeitos favoráveis da utilização dos leitos bioativos e também de materiais adsorventes, se torna uma opção viável para o tratamento desse tipo de contaminante nos efluentes domésticos.
Para tanto, foi proposta uma unidade de polimento composta por filtro de areia misturada a pequenas quantidades de materiais adsorventes, como vermiculita, carvão vegetal e carvão ativado. Neste caso, a função da areia foi permitir o crescimento aderido de um biofilme rico em microrganismos, e a função dos materiais adsorventes foi promover a sorção dos microcontaminantes e aumentar a sua biodisponibilidade aos microrganismos que são capazes de degradá-los (PAREDES et al., 2016).
Entretanto, para conseguir avaliar quais os mecanismos de remoção atuam no processo de tratamento da unidade proposta e quais variáveis o afetam, é necessário compreender a dinâmica de formação dos biofilmes no material filtrante proposto, assunto esse escasso na literatura. É importante ressaltar que a biologia molecular possui diversas ferramentas que auxiliam na identificação e interpretação dos organismos presentes no biofilme formado em filtros. Uma das metodologias utilizadas é a citometria de fluxo, que permite a separação, contagem e classificação de micropartículas (SHAPIRO, 2005), tal como as células do biofilme formado.
Além disso, utiliza-se também o sequenciamento genético, tornando possível a identificação exata de quais organismos estão presentes no meio filtrante. Dentre as metodologias utilizadas para o sequenciamento genético, para esta pesquisa utilizou-se o sequenciamento de nova geração, Ion Torrent, que permite a identificação das espécies presentes em uma amostra através de seu DNA ou RNA juntamente com uma prévia base de dados (LIFE TECHNOLOGIES CORPORATION, 2011). Este método também permite a quantificação do material genético presente na amostra que é referente às espécies identificadas.
Autores: Daniel Benjamin de Oliveira Dutra; Lucas Vassalle de Castro; Emanuela Silva Costa; Russel Davenport e Cesar Rossas Mota Filho.
