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Eventos atrelados a Geosmina e 2-metilisoborneol (2-MIB) em Manancial de Abastecimento do Estado do Rio de Janeiro, Brasil: estudo de caso

Resumo

Geosmina Manacial – Gostos e odores na água da torneira são problemas enfrentados por empresas produtoras de água em todo o mundo, com reclamações dos consumidores principalmente durante o verão, quando ocorrerem florações de cianobactérias produtoras dos compostos como geosmina e o 2-metilisoborneol (2-MIB). Foram analisados dados de intensidade do gosto e do odor, e concentração total das substâncias geosmina e 2-MIB, presente na água potável e na água bruta captada pela empresa de saneamento, que abastece a região metropolitana do estado do RJ/Brazil, durante crises hídricas do ano 2020, e no novo evento de 2021, a despeito dos alertas prévios feitos por especialistas. Foram realizadas análises estatísticas e de correlação dos dados públicos, e analise metagenômica da água bruta captada no manancial da Bacia do Guandu, no ano de 2020. Dados organolépticos permitiram sinalizar a presença desses compostos na água de consumo, os valores da intensidade do gosto estiveram maior número de vezes acima do VMP da legislação brasileira, sendo a média dos dados de 2020 de 37,5 e no ano seguinte esta média foi 5 vezes menor, indicando que as medidas para retirar dos compostos foram mais eficazes, mas não eliminaram o problema. Para o ano de 2020 houve correlação linear de 0,97 entre o padrão organoléptico gosto e a concentração total dos compostos. Os dados metagenômicos da água bruta do ano 2020, relacionados com os genes mtf, mic e glys indicaram que a substância responsável pelo gosto e odor foi o 2-MIB, visto o índice de reads para ele ter sido maior, tanto na primeira visita e único na segunda, quando ainda havia percepção de intensidade de gosto e odor. Modificações no sistema de vigilância da qualidade da água captada e de consumo precisam ser adotadas para contornar os problemas de proliferação de cianobactérias na bacia do Guandu, pois condições favoráveis às florações irão acontecer enquanto não forem resolvidos os problemas de saneamento dessa bacia hidrográfica.

Introdução

Geosmina Manacial – A produção de metabólitos odíferos, como o 2-metilisoborneol (MIB) egeosmina, por cianobactérias, causando gostos e odores na água da torneirasão os principais problemas enfrentados pelas concessionárias produtoras de água em todo o mundo, com o número de reclamações dos consumidores mais alto durante o verão, assim prejudicando o fornecimento seguro e adequado de água potável para a população. A sensibilidade dos seres humanos ao odor desses compostos é muito alta (abaixo de 10 ng/L). Além disso, esses compostos são estáveis demais para serem metabolizados. Embora o tratamento com carvão ativado remova esses compostos, essa abordagem é onerosa e ambientalmente insustentável para uso contínuo. Além disso, é difícil prever a quantidade desses compostos na água ano a ano, porque a intensidade do odor muda anualmente, mesmo que a condição da água permaneça semelhante. Portanto, prever a ocorrência de geosmina e 2-MIB na água da torneira para reduzir as reclamações dos consumidores, o custo dos tratamentos para redução dos compostos, e diminuição da insegurança hídrica se faz necessário.

Geosmina e 2-MIB são terpenos voláteis, sesquiterpeno e monoterpeno, respectivamente. A biossíntese de geosmina foi descrita em actinomicetos e cianobactérias, e o sequiterpeno difosfato é convertido em geosmina pela geosmina sintase. Os genes codificadores da geosmin sintase foram identificados em vários organismos, como Cyc2 em Streptomyces coelicolor; GeoA em S. svermitilis; NPUNMOD em Nostoc punctuforme. Muitas espécies de cianobactérias filamentosas foram confirmadas como produtoras de geosmina e 2-MIB, como: Anabaena, Planktithrix, Pseudanabaena (Planktonic), Phormidium, Oscillatoa e Lyngbya.

A Estação de Tratamento de Água (ETA) do Guandu, localizada no Rio de Janeiro, pertence à companhia responsável por abastecer 16 cidades dependentes do Sistema Guandu, e uma população de 9 milhões de habitantes. Essa ETA capta água bruta da bacia hidrográfica completamente eutrofizada, pela carga de esgoto sem tratamento das cidades a montante, portanto no verão com a elevada luminosidade e baixa movimentação das águas nas lagoas do ponto de captação de água bruta, favorece o crescimento dos microrganismos nessas lagoas (INEA, 2012). A legislação brasileira não determina os valores máximos permitidos (VMP) para geosmina e 2-MIB na água potável porém há limites padrão descritos para gosto e odor.

A eutrofização e a poluição da água doce resultam em um aumento drástico na biomassa cianobacteriana que causa as florações. As florações têm um impacto econômico considerável com base na qualidade e segurança da água potável, na produtividade da aquicultura e nas atividades recreativas dos corpos d’água. As proliferações de cianobactérias são a principal causa para a deterioração da qualidade da água, causando hipóxia e anoxia de águas profundas, produção de toxinas, alterações na cadeia alimentar, morte de peixes e eventos de gosto e odor desagradáveis.

Aumento da proliferação de cianobactérias e episódios cada vez mais frequentes associados com a ocorrência de geosmina e 2-MIB devido às atividades antropogênicas, bem como às mudanças climáticas, levou a preocupações globais com a qualidade da água potável. A crescente conscientização sobre o consumo seguro de água potável, aquicultura ou sistemas recreativos de água aumentou a demanda por um sistema de detecção e monitoramento rápido e robusto no local para eventos cianobacterianos geosmina e 2-MIB.

O objetivo deste trabalho foi analisar os dados sobre os parâmetros organolépticos, e de concentração de 2-MIB e Geosmina na água captada da Bacia do Guandu e da rede de distribuição de água tratada pela Estação de Tratamento de Água (ETA) do Guandu, Rio de Janeiro, durante as crises hídricas de 2020 e 2021. Dados metagenômicos da água bruta captada pela ETA, durante a crise hídrica de 2020 permitiram avaliar as espécies de cianobactéria potencialmente produtoras de geosmina e de 2-MIB na Bacia do Guandu. Com esses dados, tentou-se correlacionar a presença destes microrganismos e compostos com as concentrações analisadas pela empresa, sugerindo alterações no método de monitoramento da qualidade da água.

Autores: Adriana Sotero-Martins, Elvira Carvajal, José Augusto Albuquerque dos Santos, Priscila Gonçalves Moura, Natasha Berendonk Handam, Nelson Peixoto Kotowski-Filho, Rodrigo Jardim.

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