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Remoção de fósforo reativo de efluente aquícola por macrófitas aquáticas

Remoção de fósforo reativo de efluente aquícola por macrófitas aquáticas
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A aquicultura visa a produção de organismos aquáticos, de forma que deve contemplar, além do lucro, a preservação ambiental e o desenvolvimento social. Assim como toda atividade produtiva, acarreta impactos ambientais, especialmente pelos efluentes gerados (Valenti, 2000). Portanto, é necessário considerar mecanismos viáveis para minimizar esses impactos, planejando adequadamente a utilização dos recursos naturais e elaborando estratégias eficientes de desenvolvimento sustentável (Assad; Bursztyn, 2000; Henry-Silva, 2005).

O fósforo reativo está relacionado à questão da produtividade primária como sendo um fator limitante para o desenvolvimento vegetal. Pode causar impacto quando descartado em ecossistemas receptores por facilitar a eutrofização e consequentemente aumentar o consumo de oxigênio dissolvido. A resolução CONAMA N° 357/2005 estabelece o limite máximo de 0,03 mg L-1 de fósforo reativo para ambientes lênticos e 0,05 mg L-1 para ambientes intermediários, com tempo de residência de água de 2 – 40 dias (Brasil, 2005).

As macrófitas aquáticas apresentam grande potencial na descontaminação de ambientes poluídos. Como o efluente da aquicultura é rico em fósforo, portanto não sendo um dos fatores limitantes ao seu crescimento, e estas ainda podem ser utilizadas como alimento para peixes herbívoros. A escolha da macrófita é um fator determinante para se alcançar os níveis de fósforo desejados. Quanto maior a produtividade da planta, maior a sua capacidade de remover poluentes das águas residuárias.

A Ludwigia helminthorrhiza (Figura 1 a), uma macrófita pertencente à família Onagraceae, é comumente encontrada em rios, lagos, águas calmas e efluentes de algumas atividades. Ocorre em regiões de clima tropical, principalmente na América Latina e em biomas como Amazônia, Caatinga e Pantanal. Normalmente é encontrada fixa com caules flutuantes ou flutuante livre emersa (Demarchi et al., 2018).

Caracterizada como macrófita aquática flutuante (Esteves, 1988), a Lemna sp. (Figura 1 b) é popularmente conhecida como “lentilha d’água”, “erva-de-pato” ou somente “lemna”. Tem sido estudada para várias finalidades, como sua capacidade para acumular metais pesados da água (Pio et al., 2013).

A Azolla sp. (Figura 1 c), é uma Pteridófita aquática de pequeno porte, apresenta-se como um recurso verde de grande potencial para campos inundados. A planta tem ampla distribuição geográfica e se desenvolve bem em ambientes poluídos, quando comparado com outras espécies vegetais (Singh, 1995).

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho das macrófitas Ludwigia helminthorrhiza, Lemna sp. e Azolla sp., na remoção do fósforo reativo de efluente de aquicultura.

Desenvolvimento

O experimento foi realizado na UDPA (Unidade Didática de Pesquisa em Aquicultura) e no laboratório de química e qualidade de água do IFCE, campus Morada Nova, entre o período de 24 a 30 de outubro de 2018, totalizando seis dias de experimento. Foram realizados, em um delineamento inteiramente casualizado, quatro tratamentos com três repetições. Excetuando o tratamento 1 (Controle: C1, C2 e C3), cada tratamento recebeu uma macrófita diferente, sendo dispostos da seguinte maneira: tratamento 2 (Azolla sp.: A1, A2 e A3), tratamento 3 (Ludwigia helminthorrhiza: Lu1, Lu2 e Lu3) e o tratamento 4 (Lemna sp.: Le1, Le2 e Le3).

Foram transferidos 50 L de efluente aquícola, advindo do cultivo de tambaqui em tanque escavado para caixas d’água de polietileno de 150 L. As plantas foram distribuídas uniformemente, preenchendo todo o espelho d’agua resultando nas seguintes massas úmidas, 250 g de Lemna sp., 425 g de Ludwigia helminthorrhiza e 300 g de Azolla sp., em cada repetição.

Diariamente, às 10h30min, foram determinadas as concentrações de fósforo reativo usando a metodologia descrita por Apha (1992). Foi realizado o teste de correlação linear entre os valores medidos de transmitância e concentração de fósforo (mg. L-1). Também foram mensurados os seguintes parâmetros: oxigênio dissolvido, saturação, pH e temperatura.

Para a análise da concentração de fósforo na água entre o controle e os três tratamentos, além do teste de correlação de Pearson, foi utilizado o software Bioestat 5.3. Os dados da concentração de fósforo foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA), quando o valor de F indicou diferença significativa (p<0,05), as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. Os resultados estão apresentados como médias ± desvio padrão em todas as análises.

Os parâmetros de qualidade de água como, oxigênio dissolvido, saturação do oxigênio, pH e temperatura, mantiveram-se estáveis durante todo o experimento. O ganho de biomassa ao final do 6º dia no tratamento 2 (Azolla sp.) foi de 104,33 g, no tratamento 3 (Ludwigia helminthorrhiza) foi de 122,3 g e no tratamento 4 (Lemna sp.) foi de 109,10 g.

Os valores de fósforo reativo analisados no presente trabalho estão apresentados na Figura 4. Não houve diferença significativa na remoção de fósforo entre os tratamentos comparados ao controle até o dia 1, no entanto, no segundo dia do experimento os tratamentos Azolla sp. e Ludwigia helminthorrhiza diferiram significativamente nos níveis de fósforo reativo comparados ao grupo controle, com significância de 5%. A macrófita que apresentou melhor desempenho na remoção de fósforo reativo foi a Ludwigia helminthorrhiza, seguido pela Azolla sp. e, por fim, a Lemna sp. Das espécies utilizadas neste experimento, Ludwigia helminthorrhiza e Azolla sp reduziram as concentrações de fósforo reativo em 39,04% e 19,33%, respectivamente, ao final do sexto dia de experimento, enquanto houve um acréscimo no tratamento controle de 28,36% e de 7,75% no tratamento com a Lemna sp.

Um dos fatores que pode ter contribuído para a Ludwigia helminthorrhiza ter apresentado melhor desempenho em relação as outras plantas é o maior comprimento de sua raiz. Em experimento semelhante, Henry-Silva; Camargo (2006) testaram a eficiência de macrófitas aquáticas flutuantes no tratamento de efluentes de um viveiro de criação de O. niloticus, e constataram que a E. crassipes e P. stratiotes foram mais eficientes na remoção de fósforo total (82,0 e 83,3%, respectivamente), que a Salvinia molesta (72,1% de fósforo total).

Henry-Silva e Camargo (2008) observaram que as macrófitas aquáticas Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes foram eficientes na remoção do fósforo dos efluentes de carcinicultura, e a E. crassipes apresentou um ganho de biomassa. Tanto a Eichhornia crassipes como a Pistia stratiotes possuem raízes longas quando comparadas com a Lemna sp. e a Azolla sp.

Conclusão

Nas condições apresentadas pelo experimento, a macrófita que obteve melhor desempenho na remoção de fósforo reativo do efluente aquícola, foi a Ludwigia helminthorrhiza, seguida pela Azolla sp. e posteriormente a Lemna sp.

São necessários mais estudos para determinar o tempo de exposição ideal do efluente a estas macrófitas, afim de se obter um melhor desempenho das mesmas na remoção do fósforo reativo, bem como, observar a eficiência em outros tipos de efluentes gerados pelas atividades aquícolas.

 

Agradecimentos e apoio

O presente trabalho contou com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq.

Autores: Ana Kainara de Oliveira Souza; Francisco Wellington Oliveira Martins; Gabriel Câmara Paulino; João Breno Maia de Lima; José Edvaldo da Silva; Prof. Antonio Glaydson Lima Moreira; Prof. Renato Teixeira Moreira
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará – IFCE – Campus Morada Nova Morada Nova, CE         *renato.teixeira@ifce.edu.br

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