Resumo
Neste trabalho, a toxicidade de lixiviado de aterro sanitário (LAS), tratado pelo processo de eletrocoagulação (EC), foi avaliada utilizando bioindicadores. O LAS bruto e o tratado pela técnica EC nas condições de pH 7,82, corrente elétrica de 4,5 A e tempos de eletrólise na faixa de 0 a 180 min, foram caracterizados quanto aos parâmetros físico-químicos e elementares. Como bioindicadores de toxicidade foram utilizados cistos de Artemia salina e sementes de Lactuca sativa. Na primeira avaliação da toxicidade dos LAS tratados em diferentes tempos de eletrólise, foram empregadas populações de 10 larvas de Artemia salina, em triplicata, considerando as frações de 20 a 100% de efluente, incluindo os de controle. Como segunda avaliação da toxicidade, foram empregados conjuntos de 20 sementes de Lactuca sativa, distribuídas em papel filtro embebido de efluente tratado diluído nas porcentagens de 1, 3, 10, 30 %, incluindo os de controle, em triplicata, e incubadas a 22 ± 2 ºC pelo período de 5 dias. Para ambos os testes foi estimada a concentração letal média (CL50). Em ambos os ensaios a CL50 se encontra na faixa de frações de 30-35% para os tempos de eletrólise acima de 60 min, porém com elevada mortalidade abaixo destes tempos. Isto quer dizer que é suficiente uma diluição de 30-35 % para matar ainda 50% das populações, requerendo portanto uma remoção dos outros 70% dos poluentes residuais no LAS tratados pela EC. Conclui-se assim, a necessidade de se construir um sistema de tratamento de LAS, tendo a EC como um dos processos, e outro processo para fazer o polimento final.
Introdução
Um dos principais problemas ambientais causados pela urbanização diz respeito ao descarte de resíduos sólidos urbanos (RENOU et al., 2008), sendo a deposição destes resíduos em aterros sanitários, uma prática comum em grandes cidades (ABRELPE, 2011), com a consequente geração de grandes volumes de efluentes, decorrente da decomposição dos produtos orgânicos e inorgânicos que são transportados pela percolação da água da chuva, chamado de lixiviado de aterro sanitário (LAS). O LAS se caracteriza, em geral, por possuir cor escura e odor desagradável, sendo altamente tóxico e tendo elevado potencial poluidor tanto de águas superficiais como subterrâneas. Antes dos lixiviados serem liberados em corpos hídricos, há a exigência do tratamento correto para minimizar os impactos ambientais como reportado por Baun et al. (2003) e posteriormente por Foul et al. (2009). Cada tipo de aterro sanitário, com sua variada composição de resíduos sólidos, gera característicos LAS, sendo, em geral, de composição variável com elevadas concentrações de materiais recalcitrantes e, portanto, dificultando seu descarte (LABANOWSKI et al., 2010). Entre os grupos de poluentes encontram-se hidrocarbonetos aromáticos, ácidos, ésteres, álcoois, amidas, assim como nitrogênio amoniacal e metais pesados, tal como foi verificado por Deguchi et al. (2007).
Como sistemas de remoção dos poluentes contidos nos LAS, muitas tecnologias não convencionais foram propostas, tais como os processos de oxidação avançada, processos de filtração por membranas, processos biológicos e métodos de coagulação-floculação (ILHAN et al., 2008). Alguns desses métodos podem apresentar redução da eficiência de tratamento e aumento dos custos devido as características do lixiviado, dessa forma, foram desenvolvidos processos com o propósito de amenizar este problema, destacando-se entre eles os métodos eletroquímicos. O método da eletrocoagulação (EC) é considerado como uma técnica simples de remoção de poluentes orgânicos e de fácil operação (KABUK et al., 2014) e recomendado por Li et al. (2011). Apesar desta técnica possuir elevada eficácia e viabilidade como alternativa no tratamento de lixiviado (SHIVAYOGIMATH & WATAWATI, 2014), há a possibilidade de ainda haver poluentes recalcitrantes que podem tornar os LAS tratados ambientalmente inadequados para seus descartes em corpos de águas, requerendo uma avaliação previa do grau de toxicidade perante colônias de organismos vivos, presentes nos diferentes compartimentos do ambiente aquático.
A avaliação da toxicidade dos LAS é tradicionalmente baseada em análises físico-químicas, como reportado por Klauck et al. (2015). Entretanto, os resultados dessas análises têm pouca sensibilidade de refletir o real efeito dos valores reduzidos destes parâmetros sobre a ameaça real perante a biota e fauna. Em outras palavras, as características físico-químicas, como método indireto que permita estabelecer o grau de toxicidade, não discernem isolada e corretamente entre as substâncias que afetam os sistemas biológicos e as que são inertes no ambiente aquático, requerendo de métodos diretos para avaliar o potencial de risco ambiental dos contaminantes. Métodos diretos, baseados em bioensaios, foram propostos por Sobrero & Ronco (2004). Tais ensaios destacam-se como uma ferramenta auxiliar na avaliação do impacto de efluentes quando descartados em ambientes aquáticos (CETESB, 1990; PALÁCIO et al., 2012). Em contraposição das análises físico-químicas, a aplicação de bioensaios, como estimativa de obtenção do grau de toxicidade, integra os efeitos biológicos de todos os compostos presentes e outros fatores, tais como a biodisponibilidade e interações com toxicantes (ŽALTAUSKAITĖ & ČYPAITĖ, 2008). Na avaliação do bioensaio, emprega-se comumente como parâmetro indicador a concentração letal média (CL50), reportando-se ainda que os efeitos toxicológicos persistentes por longo tempo se traduzem como efeitos crônicos ou subletais e podem abranger parte ou todo o ciclo de vida dos organismos (CETESB, 1990; PALÁCIO et al., 2012).
Entre os variados bioensaios existentes, cujo objetivo é avaliar a sensibilidade das substâncias tóxicas em meio aquático, encontram-se algumas plantas e microcrustáceos, como a Lactuca sativa e a Artemia salina, respectivamente. Os cistos eclodidos de A. salina destacam-se como organismo de resposta, pois são de baixo custo e facilmente encontrados no comércio, além de permanecerem viáveis por anos no estado seco (MEYER et al., 1982). Svensson et al. (2005) consideram eficaz o uso de A. salina na avaliação da toxicidade de LAS. Por outro lado, as sementes de L. sativa são indicadas pela Agência de Proteção ao Meio Ambiente dos Estados Unidos na determinação de efeitos ecológicos de substâncias tóxicas (USEPA, 1996), assim como possui recomendação de outras organizações para testes de toxicidade padrão (OECD, 2003). Klauck et al. (2015) consideram que a espécie L. sativa pode ser efetivamente utilizada na avaliação da toxicidade dos LAS. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade do LAS do município de Cascavel – PR, tratado pelo processo da eletrocoagulação, utilizando as espécies Lactuca sativa e Artemia salina como bioindicadores. A partir de testes preliminares e aplicação de um planejamento experimental 33 para o tratamento de LAS pelo processo EC, foi encontrada a melhor condição operacional do reator EC, além de obter dados cinéticos. A eficiência do tratamento pelo processo EC foi aferida pela porcentagem de remoção dos parâmetros de resposta demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), concentração de nitrogênio amoniacal (N-NH3), turbidez e cor, bem como da sua composição elementar por técnica espectrométrica. O grau de toxicidade para cada tratamento foi inferido pela determinação estatística da CL50.
Autores: Aline Roberta de Pauli; Fernando Rodolfo Espinoza Quiñones; Isabella Cristina Dall’Oglio; Daniela Estelita Goes Trigueros e Aparecido Nivaldo Módenes.
